시뮬레이트된 새 디바이스 만들기 및 테스트

아티클
03/08/2019

원격 모니터링 솔루션 가속기를 사용하여 시뮬레이트된 자체 디바이스를 정의할 수 있습니다. 이 문서에서는 시뮬레이트된 새 전구 디바이스를 정의한 후 로컬로 테스트하는 방법을 보여 줍니다. 솔루션 가속기에는 냉각기 및 트럭과 같은 시뮬레이트된 디바이스가 포함됩니다. 그러나 실제 디바이스를 배포하기 전에 IoT 솔루션을 테스트하기 위해 시뮬레이트된 자체 디바이스를 정의할 수 있습니다.

참고

이 문서에서는 디바이스 시뮬레이션 서비스에서 호스팅되는 시뮬레이션된 디바이스를 사용하는 방법을 설명합니다. 실제 디바이스를 만들려는 경우 원격 모니터링 솔루션 가속기에 디바이스 연결을 참조하세요.

이 방법 가이드에서는 디바이스 시뮬레이션 마이크로 서비스를 사용자 지정하는 방법을 보여 줍니다. 이 마이크로 서비스는 원격 모니터링 솔루션 가속기의 일부입니다. 디바이스 시뮬레이션 기능을 표시하기 위해 이 방법 가이드에서는 Contoso IoT 애플리케이션에서 두 가지 시나리오를 사용합니다.

첫 번째 시나리오에서 Contoso의 기존 냉각기 디바이스 유형에 새 원격 분석 유형을 추가합니다.

두 번째 시나리오에서 Contoso는 새 스마트 전구 디바이스를 테스트하려고 합니다. 테스트를 실행하려면 다음 특징을 가진 시뮬레이션된 새 디바이스를 만듭니다.

속성

Name	값
색	흰색, 빨강, 파랑
밝기	0~100
남은 예상 수명	10,000시간에서 카운트다운

원격 분석

다음 표는 전구에서 데이터 스트림으로 클라우드에 보고하는 데이터를 보여 줍니다.

속성	값
상태	"켜짐", "꺼짐"
온도	화씨 도
온라인	true, false

참고

온라인 원격 분석 값은 모든 시뮬레이트된 형식에 필수입니다.

메서드

다음 표는 새 디바이스에서 지원하는 작업을 보여 줍니다.

이름
켜짐
꺼짐

초기 상태

다음 표는 디바이스의 초기 상태를 보여 줍니다.

속성	값
초기 색상	흰색
초기 밝기	75
초기 남은 수명	10000
초기 원격 분석 상태	"켜짐"
초기 원격 분석 온도	200

이 가이드의 수행 단계를 완료하려면 활성 Azure 구독이 필요합니다.

Azure 구독이 아직 없는 경우 시작하기 전에 체험 계정을 만듭니다.

Azure Cloud Shell 사용

Azure는 브라우저를 통해 사용할 수 있는 대화형 셸 환경인 Azure Cloud Shell을 호스트합니다. Cloud Shell에서 Bash 또는 PowerShell을 사용하여 Azure 서비스 작업을 수행할 수 있습니다. 로컬 환경에 아무 것도 설치할 필요 없이 Azure Cloud Shell의 미리 설치된 명령을 사용하여 이 문서의 코드를 실행할 수 있습니다.

Azure Cloud Shell을 시작하려면 다음을 수행합니다.

옵션	예제/링크
코드 블록의 오른쪽 위 모서리에서 사용을 선택합니다. 사용해보기를 선택하면 코드가 Cloud Shell에 자동으로 복사되지 않습니다.
https://shell.azure.com으로 이동하거나 Cloud Shell 시작 단추를 선택하여 브라우저에서 Cloud Shell을 엽니다.
Azure Portal의 오른쪽 위에 있는 메뉴 모음에서 Cloud Shell 단추를 선택합니다.

이 문서의 코드를 Azure Cloud Shell에서 실행하려면 다음을 수행합니다.

Cloud Shell을 시작합니다.
코드 블록의 복사 단추를 선택하여 코드를 복사합니다.
Windows 및 Linux에서 CtrlShiftV를 선택하거나 macOS에서 CmdShiftV를 선택하여 코드를 Cloud Shell 세션에 붙여넣습니다.
Enter를 선택하여 코드를 실행합니다.

필수 구성 요소

이 방법 가이드를 수행하려면 다음이 필요합니다.

Visual Studio Code. Mac, Linux 및 Windows용 Visual Studio Code 다운로드할 수 있습니다.
.NET Core Mac, Linux 및 Windows용 .NET Core를 다운로드할 수 있습니다.
Visual Studio Code용 C#
Postman Mac, Windows 또는 Linux용 Postman을 다운로드할 수 있습니다.
Azure 구독에 배포된 IoT 허브 이 가이드의 단계를 완료하려면 IoT 허브의 연결 문자열이 필요합니다. Azure Portal에서 연결 문자열을 가져올 수 있습니다.
SQL API를 사용하고 강력한 일관성에 대해 구성된 Cosmos DB 데이터베이스. 이 가이드의 단계를 완료하려면 Cosmos DB 데이터베이스의 연결 문자열이 필요합니다. Azure Portal에서 연결 문자열을 가져올 수 있습니다.

개발 환경 준비

개발 환경을 준비하려면 다음 작업을 완료합니다.

디바이스 시뮬레이션 마이크로 서비스에 대한 소스를 다운로드합니다.
스토리지 어댑터 마이크로 서비스에 대한 소스 다운로드
스토리지 어댑터 마이크로 서비스를 로컬로 실행

이 문서의 지침에서는 Windows를 사용한다고 가정합니다. 다른 운영 체제를 사용하는 경우 일부 파일 경로 및 명령을 사용자 환경에 맞게 조정해야 합니다.

마이크로 서비스 다운로드

GitHub에서 원격 모니터링 마이크로 서비스를 다운로드하여 로컬 컴퓨터의 적절한 위치로 압축을 풉니다. 이 문서에서는 이 폴더의 이름이 remote-monitoring-services-dotnet-master라고 가정합니다.

GitHub에서 디바이스 시뮬레이션 마이크로 서비스를 로컬 머신의 적합한 위치에 다운로드하고 압축을 풉니다. 이 문서에서는 이 폴더의 이름이 device-simulation-dotnet-master라고 가정합니다.

스토리지 어댑터 마이크로 서비스 실행

Visual Studio Code에서 remote-monitoring-services-dotnet-master\storage-adapter 폴더를 엽니다. 복원 단추를 클릭하여 확인할 수 없는 종속성을 수정합니다.

스토리지 어댑터/WebService/appsettings.ini 파일을 열고 Cosmos DB 연결 문자열을 documentDBConnectionString 변수에 할당합니다.

마이크로 서비스를 로컬로 실행하려면 디버그 > 디버깅 시작을 차례로 클릭합니다.

Visual Studio Code에서 터미널 창은 웹 서비스 상태 확인에 대한 URL을 포함하여 실행 중인 마이크로 서비스에서 출력을 표시합니다. http://127.0.0.1:9022/v1/status 이 주소로 이동하면 상태는 "OK: 활성 및 양호"이어야 합니다.

다음 단계를 완료하는 동안 Visual Studio Code의 이 인스턴스에서 실행되는 스토리지 어댑터 마이크로 서비스를 유지합니다.

냉각기 수정

이 섹션에서는 새 내부 온도 원격 분석 유형을 기존 냉각기 디바이스 유형에 추가합니다.

로컬 머신에 새 폴더 C:\temp\devicemodels를 만듭니다.

디바이스 시뮬레이션 마이크로 서비스의 다운로드된 복사본에서 새 폴더로 다음 파일을 복사합니다.

원본	대상
Services\data\devicemodels\chiller-01.json	C:\temp\devicemodels\chiller-01.json
Services\data\devicemodels\scripts\chiller-01-state.js	C:\temp\devicemodels\scripts\chiller-01-state.js
Services\data\devicemodels\scripts\Reboot-method.js	C:\temp\devicemodels\scripts\Reboot-method.js
Services\data\devicemodels\scripts\FirmwareUpdate-method.js	C:\temp\devicemodels\scripts\FirmwareUpdate-method.js
Services\data\devicemodels\scripts\EmergencyValveRelease-method.js	C:\temp\devicemodels\scripts\EmergencyValveRelease-method.js
Services\data\devicemodels\scripts\IncreasePressure-method.js	C:\temp\devicemodels\scripts\IncreasePressure-method.js

C:\temp\devicemodels\chiller-01.json 파일을 엽니다.

InitialState 섹션에서 다음 두 정의를 추가합니다.

"internal_temperature": 65.0,
"internal_temperature_unit": "F",

Telemetry 배열에서 다음 정의를 추가합니다.

{
  "Interval": "00:00:05",
  "MessageTemplate": "{\"internal_temperature\":${internal_temperature},\"internal_temperature_unit\":\"${internal_temperature_unit}\"}",
  "MessageSchema": {
    "Name": "chiller-internal-temperature;v1",
    "Format": "JSON",
    "Fields": {
      "temperature": "double",
      "temperature_unit": "text"
    }
  }
},

C:\temp\devicemodels\chiller-01.json 파일을 저장합니다.
C:\temp\devicemodels\scripts\chiller-01-state.js 파일을 엽니다.

state 변수에 다음 필드를 추가합니다.

internal_temperature: 65.0,
internal_temperature_unit: "F",

주 함수를 다음과 같이 업데이트합니다.

function main(context, previousState, previousProperties) {

    // Restore the global state before generating the new telemetry, so that
    // the telemetry can apply changes using the previous function state.
    restoreSimulation(previousState, previousProperties);

    // 75F +/- 5%,  Min 25F, Max 100F
    state.temperature = vary(75, 5, 25, 100);

    // 70% +/- 5%,  Min 2%, Max 99%
    state.humidity = vary(70, 5, 2, 99);

    // 65F +/- 2%,  Min 15F, Max 125F
    state.internal_temperature = vary(65, 2, 15, 125);

    log("Simulation state: " + state.simulation_state);
    if (state.simulation_state === "high_pressure") {
        // 250 psig +/- 25%,  Min 50 psig, Max 300 psig
        state.pressure = vary(250, 25, 50, 300);
    } else {
        // 150 psig +/- 10%,  Min 50 psig, Max 300 psig
        state.pressure = vary(150, 10, 50, 300);
    }

    updateState(state);
    return state;
}

C:\temp\devicemodels\scripts\chiller-01-state.js 파일을 저장합니다.

전구 만들기

이 섹션에서는 새 전구 디바이스 유형을 정의합니다.

C:\temp\devicemodels\lightbulb-01.json 파일을 만들고 다음 콘텐츠를 추가합니다.

{
  "SchemaVersion": "1.0.0",
  "Id": "lightbulb-01",
  "Version": "0.0.1",
  "Name": "Lightbulb",
  "Description": "Smart lightbulb device.",
  "Protocol": "MQTT",
  "Simulation": {
    "InitialState": {
      "online": true,
      "temperature": 200.0,
      "temperature_unit": "F",
      "status": "on"
    },
    "Interval": "00:00:20",
    "Scripts": [
      {
        "Type": "javascript",
        "Path": "lightbulb-01-state.js"
      }
    ]
  },
  "Properties": {
    "Type": "Lightbulb",
    "Color": "White",
    "Brightness": 75,
    "EstimatedRemainingLife": 10000
  },
  "Tags": {
    "Location": "Building 2",
    "Floor": "2",
    "Campus": "Redmond"
  },
  "Telemetry": [
    {
      "Interval": "00:00:20",
      "MessageTemplate": "{\"temperature\":${temperature},\"temperature_unit\":\"${temperature_unit}\",\"status\":\"${status}\"}",
      "MessageSchema": {
        "Name": "lightbulb-status;v1",
        "Format": "JSON",
        "Fields": {
          "temperature": "double",
          "temperature_unit": "text",
          "status": "text"
        }
      }
    }
  ],
  "CloudToDeviceMethods": {
    "SwitchOn": {
      "Type": "javascript",
      "Path": "SwitchOn-method.js"
    },
    "SwitchOff": {
      "Type": "javascript",
      "Path": "SwitchOff-method.js"
    }
  }
}

C:\temp\devicemodels\lightbulb-01.json에 변경 내용을 저장합니다.

C:\temp\devicemodels\scripts\lightbulb-01-state.js 파일을 만들고 다음 콘텐츠를 추가합니다.

"use strict";

// Default state
var state = {
  online: true,
  temperature: 200.0,
  temperature_unit: "F",
  status: "on"
};

// Default device properties
var properties = {};

/**
 * Restore the global state using data from the previous iteration.
 *
 * @param previousState device state from the previous iteration
 * @param previousProperties device properties from the previous iteration
 */
function restoreSimulation(previousState, previousProperties) {
  // If the previous state is null, force a default state
  if (previousState) {
    state = previousState;
  } else {
    log("Using default state");
  }

  if (previousProperties) {
    properties = previousProperties;
  } else {
    log("Using default properties");
  }
}

/**
 * Simple formula generating a random value around the average
 * in between min and max
 *
 * @returns random value with given parameters
 */
function vary(avg, percentage, min, max) {
  var value = avg * (1 + ((percentage / 100) * (2 * Math.random() - 1)));
  value = Math.max(value, min);
  value = Math.min(value, max);
  return value;
}

/**
 * Simple formula that sometimes flips the status of the lightbulb
 */
function flip(value) {
  if (Math.random() < 0.2) {
    return (value == "on") ? "off" : "on"
  }
  return value;
}

/**
 * Entry point function called by the simulation engine.
 * Returns updated simulation state.
 * Device property updates must call updateProperties() to persist.
 *
 * @param context             The context contains current time, device model and id
 * @param previousState       The device state since the last iteration
 * @param previousProperties  The device properties since the last iteration
 */
function main(context, previousState, previousProperties) {

  // Restore the global device properties and the global state before
  // generating the new telemetry, so that the telemetry can apply changes
  // using the previous function state.
  restoreSimulation(previousState, previousProperties);

  state.temperature = vary(200, 5, 150, 250);

  // Make this flip every so often
  state.status = flip(state.status);

  updateState(state);

  return state;
}

C:\temp\devicemodels\scripts\lightbulb-01-state.js에 변경 내용을 저장합니다.

C:\temp\devicemodels\scripts\SwitchOn-method.js 파일을 만들고 다음 콘텐츠를 추가합니다.

"use strict";

// Default state
var state = {
  status: "on"
};

/**
 * Entry point function called by the method.
 *
 * @param context        The context contains current time, device model and id
 * @param previousState  The device state since the last iteration
 * @param previousProperties  The device properties since the last iteration
 */
function main(context, previousState) {
  log("Executing lightbulb Switch On method.");
  state.status = "on";
  updateState(state);
}

C:\temp\devicemodels\scripts\SwitchOn-method.js에 변경 내용을 저장합니다.

C:\temp\devicemodels\scripts\SwitchOff-method.js 파일을 만들고 다음 콘텐츠를 추가합니다.

"use strict";

// Default state
var state = {
  status: "on"
};

/**
 * Entry point function called by the method.
 *
 * @param context        The context contains current time, device model and id
 * @param previousState  The device state since the last iteration
 * @param previousProperties  The device properties since the last iteration
 */
function main(context, previousState) {
  log("Executing lightbulb Switch Off method.");
  state.status = "off";
  updateState(state);
}

C:\temp\devicemodels\scripts\SwitchOff-method.js에 변경 내용을 저장합니다.

냉각기 디바이스 유형의 사용자 지정된 버전을 만들고 새 전구 디바이스 유형을 만들었습니다.

디바이스 테스트

이 섹션에서는 이전 섹션에서 만든 디바이스 유형을 로컬로 테스트합니다.

디바이스 시뮬레이션 마이크로 서비스 실행

Visual Studio Code의 새 인스턴스에 GitHub에서 다운로드한 device-simulation-dotnet-master 폴더를 엽니다. 복원 단추를 클릭하여 확인할 수 없는 종속성을 수정합니다.

WebService/appsettings.ini 파일을 열고 Cosmos DB 연결 문자열을 documentdb_connstring 변수에 할당하고 다음과 같이 설정을 수정합니다.

device_models_folder = C:\temp\devicemodels\

device_models_scripts_folder = C:\temp\devicemodels\scripts\

마이크로 서비스를 로컬로 실행하려면 디버그 > 디버깅 시작을 차례로 클릭합니다.

Visual Studio Code에서 터미널 창은 실행 중인 마이크로 서비스에서 출력을 표시합니다.

다음 단계를 완료하는 동안 Visual Studio Code의 이 인스턴스에서 실행되는 디바이스 시뮬레이션 마이크로 서비스를 유지합니다.

디바이스 이벤트에 대한 모니터 설정

이 섹션에서는 Azure CLI를 사용하여 IoT 허브에 연결된 디바이스에서 보낸 원격 분석을 보도록 이벤트 모니터를 설정합니다.

다음 스크립트에서는 IoT 허브의 이름이 device-simulation-test라고 가정합니다.

# Install the IoT extension if it's not already installed
az extension add --name azure-iot

# Monitor telemetry sent to your hub
az iot hub monitor-events --hub-name device-simulation-test

시뮬레이션된 디바이스를 테스트하는 동안 이벤트 모니터가 실행되도록 둡니다.

업데이트된 냉각기 디바이스 유형으로 시뮬레이션 만들기

이 섹션에서는 Postman 도구를 사용하여 업데이트된 냉각기 디바이스 유형을 사용하여 시뮬레이션을 실행하도록 디바이스 시뮬레이션 마이크로 서비스를 요청합니다. Postman은 웹 서비스에 REST 요청을 보낼 수 있는 도구입니다. 필요한 Postman 구성 파일은 device-simulation-dotnet 리포지토리의 로컬 복사본에 있습니다.

Postman을 설정하려면:

로컬 머신에서 Postman을 엽니다.
파일 > 가져오기를 차례로 클릭합니다. 그런 다음, 파일 선택을 클릭합니다.
device-simulation-dotnet-master/docs/postman 폴더로 이동합니다. Azure IoT 디바이스 시뮬레이션 솔루션 accelerator.postman_collection 및 Azure IoT 디바이스 시뮬레이션 솔루션 accelerator.postman_environment 선택하고 열기를 클릭합니다.
Azure IoT 디바이스 시뮬레이션 솔루션 가속기를 전송할 수 있는 요청으로 확장합니다.
환경 없음을 클릭하고 Azure IoT 디바이스 시뮬레이션 솔루션 가속기를 선택합니다.

이제 디바이스 시뮬레이션 마이크로 서비스와 상호 작용하는 데 사용할 수 있는 Postman 작업 영역에 로드된 컬렉션 및 환경이 있습니다.

시뮬레이션을 구성 및 실행하려면:

Postman 컬렉션에서 수정된 냉각기 시뮬레이션 만들기를 선택하고 보내기를 클릭합니다. 이 요청에서는 네 개의 시뮬레이션된 냉각기 디바이스 유형의 인스턴스를 만듭니다.
Azure CLI 창의 이벤트 모니터 출력은 새 internal_temperature 값을 포함하여 시뮬레이션된 디바이스의 원격 분석을 보여줍니다.

시뮬레이션을 중지하려면 Postman에서 시뮬레이션 중지 요청을 선택하고 보내기를 클릭합니다.

전구 디바이스 유형으로 시뮬레이션 만들기

이 섹션에서는 Postman 도구를 사용하여 전구 디바이스 유형을 사용하여 시뮬레이션을 실행하도록 디바이스 시뮬레이션 마이크로 서비스를 요청합니다. Postman은 웹 서비스에 REST 요청을 보낼 수 있는 도구입니다.