Zelfstudie: Ruimtelijke IoT-analyse implementeren met behulp van Azure Maps

In een IoT-scenario is het gebruikelijk om relevante gebeurtenissen die zich in ruimte en tijd voordoen, vast te leggen en bij te houden. Voorbeelden omvatten wagenparkbeheer, assets bijhouden, mobiliteit en Smart City-toepassingen. Deze zelfstudie begeleidt u door een oplossing waarmee het verplaatsen van tweedehandshuurauto's wordt getraceerd, met behulp van de Azure Maps-API's.

In deze zelfstudie gaat u:

Vereisten

1. Meld u aan bij Azure Portal.

2. Maak een Azure Maps-account.

3. Een primaire sleutel voor een abonnement verkrijgen, ook wel bekend als de primaire sleutel of de abonnementssleutel. Zie Verificatie beheren in Azure Maps voor meer informatie.

4. Maak een resourcegroep. In deze zelfstudie noemen we de resourcegroep ContosoRental, maar u kunt elke gewenste naam kiezen.

5. Download het C#-project rentalCarSimulation.

In deze zelfstudie wordt gebruikgemaakt van de toepassing Postman, maar u kunt ook een andere API-ontwikkelomgeving kiezen.

Use-case: huurauto traceren

Stel dat een autoverhuurbedrijf locatiegegevens, reisafstand en actieve status voor de huurauto's van het bedrijf wil registreren. Het bedrijf wil deze informatie ook opslaan telkens wanneer een auto de correcte geautoriseerde geografische regio verlaat.

De huurauto's zijn uitgerust met IoT-apparaten die regelmatig telemetriegegevens naar IoT Hub verzenden. De telemetrie bevat de huidige locatie en geeft aan of de motor van de auto loopt. Het apparaatlocatieschema houdt zich aan het IoT Plug and Play-schema voor georuimtelijke gegeven. Het schema voor de apparaattelemetrie van de huurauto ziet eruit als de volgende JSON-code:

{
    "data": {
        "properties": {
            "Engine": "ON"
        },
        "systemProperties": {
            "iothub-content-type": "application/json",
            "iothub-content-encoding": "utf-8",
            "iothub-connection-device-id": "ContosoRentalDevice",
            "iothub-connection-auth-method": "{\"scope\":\"device\",\"type\":\"sas\",\"issuer\":\"iothub\",\"acceptingIpFilterRule\":null}",
            "iothub-connection-auth-generation-id": "636959817064335548",
            "iothub-enqueuedtime": "2019-06-18T00:17:20.608Z",
            "iothub-message-source": "Telemetry"
        },
        "body": {
            "location": {
                "type": "Point",
                "coordinates": [ -77.025988698005662, 38.9015330523316 ]
            }
        }
    }
}

In deze zelfstudie volgt u maar één voertuig. Nadat de Azure-services zijn ingesteld, moet u het C#-project rentalCarSimulation downloaden om de voertuigsimulator uit te voeren. Het hele proces, van gebeurtenis tot uitvoering van de functie, wordt samengevat in de volgende stappen:

1. Het apparaat in het voertuig verzendt telemetriegegevens naar IoT Hub.

2. Als de motor van de auto loopt, publiceert de hub de telemetriegegevens in Event Grid.

3. Er wordt een Azure-functie geactiveerd vanwege het bijbehorende gebeurtenisabonnement op telemetriegebeurtenissen van het apparaat.

4. Met de functie worden de locatiecoördinaten van het voertuig, de gebeurtenistijd en de apparaat-id geregistreerd. Vervolgens wordt de Spatial Geofence Get API gebruikt om te bepalen of de auto zich buiten de geofence heeft begeven. Als de auto buiten de grenzen van de geofence is geweest, worden de locatiegegevens die zijn ontvangen van de gebeurtenis, met de functie opgeslagen in een blobcontainer. Via de functie wordt ook de omgekeerde zoekopdracht voor adressen uitgevoerd om de locatiecoördinaten om te zetten in een straatnaam; deze wordt vervolgens opgeslagen bij de andere locatiegegevens voor het apparaat.

In het volgende diagram ziet u een overzicht op hoog niveau van het systeem.

In de volgende afbeelding is het geofence-gebied blauw gemarkeerd. De route van de huurauto wordt aangegeven met een groene lijn.

Een Azure-opslagaccount maken

Om de traceringsgegevens over schendingen van de auto op te slaan, maakt u een algemeen v2-opslagaccount in de resourcegroep. Als u nog geen resourcegroep hebt gemaakt, volgt u de instructies in Een resourcegroep maken. In deze zelfstudie geeft u de resourcegroep de naam ContosoRental.

Volg de instructies in Een opslagaccount maken om een opslagaccount te maken. In deze zelfstudie geeft u het opslagaccount de naam contosorentalstorage, maar over het algemeen kunt u elke gewenste naam kiezen.

Wanneer u het opslagaccount hebt gemaakt, moet u een container maken om logboekgegevens in op te slaan.

1. Ga naar het zojuist gemaakte opslagaccount. Selecteer de koppeling Containers in de sectie Essentials.

   

2. Selecteer + Container in de linkerbovenhoek. Aan de rechterkant van de browser wordt een deelvenster weergegeven. Geef de container de naam contoso-rental-logs en selecteer Maken.

   

3. Ga naar het deelvenster Toegangssleutels in uw opslagaccount en kopieer de waarden bij Opslagaccountnaam en Sleutel in de sectie key1. U hebt deze beide waarden nodig in de sectie 'Een Azure-functie maken en een Event Grid-abonnement toevoegen'.

   

Een geofence uploaden

Gebruik nu de Postman-app om de geofence te uploaden naar Azure Maps. De geofence definieert het toegestane geografische gebied voor het huurvoertuig. U gebruikt de geofence in de Azure-functie om te bepalen of een auto is verplaatst buiten het geofence-gebied.

Volg deze stappen om de geofence te uploaden met behulp van de Azure Maps Data Upload-API:

1. Open de Postman-app en selecteer opnieuw Nieuw. Selecteer in het venster Nieuwe maken de optie HTTP-aanvraag en voer een aanvraagnaam in voor de aanvraag.

2. Selecteer de HTTP-methode POST op het tabblad Builder en voer de volgende URL in om de geofence te uploaden naar de Data Upload-API. Vergeet niet om {Your-Azure-Maps-Primary-Subscription-key} te vervangen door de primaire abonnementssleutel.

   https://us.atlas.microsoft.com/mapData?subscription-key={Your-Azure-Maps-Primary-Subscription-key}&api-version=2.0&dataFormat=geojson
   

   De waarde geojson naast de parameter dataFormat in het URL-pad vertegenwoordigt de indeling van de gegevens die worden geüpload.

3. Selecteer Hoofdtekst > onbewerkt voor de invoerindeling en kies JSON in de vervolgkeuzelijst. Open het JSON-gegevensbestand en kopieer het bestand in de sectie met de hoofdtekst. Selecteer Verzenden.

4. Selecteer Verzenden en wacht totdat de aanvraag is verwerkt. Wanneer de aanvraag is voltooid, gaat u naar het tabblad Kopteksten van het antwoord. Kopieer de waarde van de sleutel Operation-Location. Dit is de status URL .

   https://us.atlas.microsoft.com/mapData/operations/{operationId}?api-version=2.0
   

5. Maak een GET HTTP-aanvraag op de status URL om de status van de API-aanroep te controleren. U moet uw primaire abonnementssleutel toevoegen aan de URL voor authenticatie. De GET-aanvraag moet lijken op de volgende URL:

   https://us.atlas.microsoft.com/mapData/{operationId}/status?api-version=2.0&subscription-key={Your-Azure-Maps-Primary-Subscription-key}
   

6. Wanneer de aanvraag is voltooid, selecteert u het tabblad Headers in het antwoordvenster. Kopieer de waarde van de sleutel Resource-Location. Dit is de resource location URL . De resource location URL bevat de unieke id ( ) van de udid geüploade gegevens. Kopieer de udid voor later gebruik in deze zelfstudie.

   

Een IoT-hub maken

IoT Hub maakt veilige en betrouwbare tweerichtingscommunicatie mogelijk tussen een IoT-toepassing en de beheerde apparaten. Voor deze zelfstudie wilt u informatie ontvangen van het apparaat in het voertuig om zo de locatie van de huurauto te bepalen. In deze sectie maakt u een IoT-hub in de resourcegroep ContosoRental. Deze hub is verantwoordelijk voor het publiceren van de telemetriegebeurtenissen van het apparaat.

Als u een IoT-hub wilt maken in de resourcegroep ContosoRental, volgt u de stappen in Een IoT-hub maken.

Een apparaat registreren in uw IoT-hub

Apparaten kunnen geen verbinding maken met de IoT-hub, tenzij ze zijn geregistreerd in het IoT Hub-identiteitsregister. Hier maakt u één apparaat met de naam InVehicleDevice. Als u het apparaat wilt maken en registreren in uw IoT-hub, volgt u de stappen in Een nieuw apparaat registreren in de IoT-hub. Zorg ervoor dat u de primaire verbindingsreeks van het apparaat kopieert. U hebt deze later nodig.

Een functie maken en een Event Grid-abonnement toevoegen

Azure Functions is een serverloze rekenservice waarmee u kleine codefragmenten (functies) kunt uitvoeren zonder dat u de rekeninfrastructuur expliciet hoeft in te richten of te beheren. Zie Azure Functionsvoor meer informatie.

Een functie wordt geactiveerd via een bepaalde gebeurtenis. Hier maakt u een functie die wordt geactiveerd met een Event Grid-trigger. Maak de relatie tussen de trigger en de functie door een gebeurtenisabonnement te maken voor de telemetriegebeurtenissen van het IoT Hub-apparaat. Wanneer een telemetriegebeurtenis van het apparaat optreedt, wordt de functie aangeroepen als eindpunt, en ontvangt deze de relevante gegevens voor het apparaat dat u eerder hebt geregistreerd in IoT Hub.

Hier ziet u de C#-scriptcode die uw functie bevat.

Stel nu uw Azure-functie in.

1. Selecteer Een resource maken in het dashboard van Azure Portal. Typ in het tekstvak: Functie-app. Selecteer Functie-app > Maken.

2. Geef de functie-app een naam op de aanmaakpagina van Functie-app. Selecteer onder Resourcegroep de optie ContosoRental in de vervolgkeuzelijst. Selecteer .NET als runtimestack. Selecteer 3.1 als de versie. Selecteer onderaan de pagina Volgende: Hosting> .

   

3. Selecteer voor Opslagaccount het opslagaccount dat u hebt gemaakt in Een Azure-opslagaccount maken. Selecteer Controleren + maken.

4. Bekijk de details van de functie-app en selecteer Maken.

5. Wanneer de app is gemaakt, voegt u er een functie aan toe. Ga naar functie app. Selecteer het deelvenster Functies. Selecteer + Toevoegen bovenaan de pagina. Het deelvenster met functiesjablonen wordt weergegeven. Schuif omlaag in het deelvenster en selecteer Azure Event Grid-trigger.

   Belangrijk

   De namen van de sjablonen Azure Event Hub-trigger en Azure Event Grid-trigger lijken op elkaar. Zorg ervoor dat u de sjabloon Azure Event Grid-trigger selecteert.

   

6. Geef een naam op voor de functie. In deze zelfstudie gebruikt u de naam GetGeoFunction, maar over het algemeen kunt u elke gewenste naam gebruiken. Selecteer Functie maken.

7. Selecteer in het linkermenu het deelvenster Code + testen. Kopieer en plak het C#-script in het codevenster.

   

8. Vervang de volgende parameters in de C#-code:

   • Vervang SUBSCRIPTION_KEY door de primaire abonnementssleutel van uw Azure Maps-account.
   • Vervang UDID door de udid van de geofence die u hebt geüpload in Een geofence uploaden.
   • De functie CreateBlobAsync in het script maakt een blob per gebeurtenis in het gegevensopslagaccount. Vervang de ACCESS_KEY, ACCOUNT_NAME en STORAGE_CONTAINER_NAME door de toegangssleutel, accountnaam en gegevensopslagcontainer van je opslagaccount. Deze waarden zijn gegenereerd tijdens het maken van het opslagaccount in Een Azure-opslagaccount maken.

9. Selecteer in het linkermenu het deelvenster Integratie. Selecteer Event Grid-trigger in het diagram. Typ een naam voor de trigger, bijvoorbeeld eventGridEvent en selecteer Event Grid-abonnement maken.

   

10. Vul de abonnementsgegevens in. Geef het gebeurtenisabonnement een naam. Selecteer bij Gebeurtenisschema de optie Gebeurtenisrasterschema. Selecteer bij Onderwerptypen de optie Azure IoT Hub-accounts. Selecteer bij Resourcegroep de resourcegroep die u hebt gemaakt aan het begin van deze zelfstudie. Selecteer bij Resource de IoT-hub die u hebt gemaakt in 'Een Azure IoT-hub maken'. Selecteer bij Filteren op gebeurtenistype de optie Apparaattelemetrie.

    Nadat u deze opties hebt gekozen, ziet u dat Onderwerptype is gewijzigd in IoT Hub. Voor Systeemonderwerpnaam kunt u dezelfde naam gebruiken als voor uw resource. Selecteer ten slotte in de sectie Eindpuntgegevens de optie Een eindpunt selecteren. Accepteer alle instellingen en selecteer Selectie bevestigen.

    

11. Controleer de instellingen. Zorg ervoor dat het eindpunt de functie opgeeft die u in het begin van deze sectie hebt gemaakt. Selecteer Maken.

    

12. Nu bent u terug bij het paneel Trigger bewerken. Selecteer Opslaan.

Gebeurtenissen filteren met behulp van berichtroutering van IoT Hub

Wanneer u een Event Grid-abonnement toevoegt aan de Azure-functie, wordt automatisch een berichtroute gemaakt in de opgegeven IoT-hub. Met berichtroutering kunt u verschillende gegevenstypen naar meerdere eindpunten routeren. Je kunt bijvoorbeeld telemetrieberichten van apparaten, levenscyclusgebeurtenissen van apparaten en dubbele wijzigingen van apparaten routeren. Zie IoT Hub-berichtroutering gebruiken voor meer informatie.

In het voorbeeldscenario wilt u alleen berichten ontvangen wanneer de huurauto wordt verplaatst. Maak een routeringsquery om de gebeurtenissen te filteren waarbij de eigenschap Engine gelijk is aan ON. Als u een routeringsquery wilt maken, selecteert u de route RouteToEventGrid en vervangt u de Routing-query door "Engine = 'ON'" . Selecteer vervolgens Opslaan. De IoT-hub publiceert nu alleen apparaattelemetrie als de motor is ingeschakeld.

Stuur telemetriegegevens naar IoT Hub

Wanneer de Azure-functie actief is, kunt u telemetriegegevens verzenden naar de IoT-hub, vanwaaruit ze naar Event Grid worden gerouteerd. Gebruik een C#-applicatie om locatiegegevens te simuleren voor een in-voertuig apparaat van een huurauto. U hebt .NET Core SDK 2.1.0 of hoger nodig op de ontwikkelcomputer om de toepassing uit te voeren. Volg deze stappen om gesimuleerde telemetriegegevens naar de IoT-hub te verzenden:

1. Als u dit nog niet hebt gedaan, downloadt u het C#-project rentalCarSimulation.

2. Open het bestand simulatedCar.cs in een teksteditor naar keuze en vervang de waarde van de connectionString door de waarde die u hebt opgeslagen toen u het apparaat registreerde. Sla de wijzigingen in het bestand op.

3. Zorg ervoor dat .NET Core op je computer is geïnstalleerd. Ga in uw lokale terminalvenster naar de hoofdmap van het C#-project en voer de volgende opdracht uit om de vereiste pakketten voor gesimuleerde apparaattoepassing te installeren:

   dotnet restore
   

4. Voer in dezelfde terminal de volgende opdracht uit om de simulatietoepassing voor huurauto's te bouwen en uit te voeren:

   dotnet run
   

Je lokale terminal zou er als volgt uit moeten zien.

Als u nu de blobopslagcontainer opent, ziet u vier blobs voor locaties waar het voertuig zich buiten de geofence bevond.

Op de volgende kaart worden vier locatiepunten van het voertuig weergegeven die buiten de geofence vallen. Elke locatie is met regelmatige tijdsintervallen geregistreerd.

Azure Maps en IoT verkennen

Ga voor meer informatie over het verkennen van de Azure Maps API's die in deze zelfstudie worden gebruikt naar:

• Zoekadres omkeren
• Geofence downloaden

Voor een volledige lijst van Azure Maps REST API's, bekijk:

• Azure Maps REST API's

• IoT Plug and Play

Voor een lijst met apparaten die Azure-gecertificeerd zijn voor IoT ga je naar:

• Azure-gecertificeerde apparaten

Resources opschonen

Er zijn geen resources die moeten worden opgeruimd.

Volgende stappen

Ga voor meer informatie over het verzenden van apparaat-naar-cloud-telemetrie en omgekeerd naar: