Architektura technologii IoT Plug and Play

IoT Plug and Play umożliwia konstruktorom rozwiązań integrowanie urządzeń IoT z ich rozwiązaniami bez konieczności ręcznej konfiguracji. Podstawowym elementem IoT Plug and Play jest model urządzenia opisujący możliwości urządzenia w aplikacji z obsługą IoT Plug and Play. Ten model jest ustrukturyzowany jako zestaw interfejsów definiujących:

  • Właściwości reprezentujące stan tylko do odczytu lub zapisywalny urządzenia lub innej jednostki. Na przykład numer seryjny urządzenia może być właściwością tylko do odczytu, a temperatura docelowa termostatu może być właściwością zapisywalną.
  • Dane telemetryczne , które są dane emitowane przez urządzenie, niezależnie od tego, czy dane są zwykłym strumieniem odczytów czujników, sporadycznym błędem, czy komunikatem informacyjnym.
  • Polecenia opisujące funkcję lub operację, którą można wykonać na urządzeniu. Na przykład polecenie może ponownie uruchomić bramę lub zrobić zdjęcie przy użyciu aparatu zdalnego.

Każdy model i interfejs mają unikatowy identyfikator.

Na poniższym diagramie przedstawiono kluczowe elementy rozwiązania IoT Plug and Play:

IoT Plug and Play architecture

Repozytorium modeli

Repozytorium modelu to magazyn definicji modelu i interfejsu. Modele i interfejsy są definiowane przy użyciu języka DTDL (Digital Twins Definition Language).

Internetowy interfejs użytkownika umożliwia zarządzanie modelami i interfejsami.

Repozytorium modelu ma wbudowane mechanizmy kontroli dostępu opartej na rolach, które umożliwiają ograniczenie dostępu do definicji interfejsu.

Urządzenia

Konstruktor urządzeń implementuje kod uruchamiany na urządzeniu IoT przy użyciu jednego z zestawów SDK urządzeń usługi Azure IoT. Zestawy SDK urządzeń ułatwiają konstruktorowi urządzeń:

  • Połączenie bezpiecznie do centrum IoT.
  • Zarejestruj urządzenie w centrum IoT i ogłosić identyfikator modelu identyfikujący kolekcję interfejsów DTDL implementujących urządzenie.
  • Zsynchronizuj właściwości zdefiniowane w interfejsach DTDL między urządzeniem a centrum IoT.
  • Dodaj programy obsługi poleceń dla poleceń zdefiniowanych w interfejsach DTDL.
  • Wysyłanie danych telemetrycznych do centrum IoT.

brama IoT Edge

Brama IoT Edge działa jako pośrednik w połączeniu IoT Plug and Play urządzeń, które nie mogą łączyć się bezpośrednio z centrum IoT. Aby dowiedzieć się więcej, zobacz Jak urządzenie IoT Edge może być używane jako brama.

Moduły usługi IoT Edge

Moduł IoT Edge umożliwia wdrażanie logiki biznesowej i zarządzanie nią na urządzeniach brzegowych. Moduły usługi Azure IoT Edge to najmniejsza jednostka obliczeń zarządzana przez IoT Edge i mogą zawierać usługi platformy Azure (takie jak Azure Stream Analytics) lub własny kod specyficzny dla rozwiązania.

Centrum IoT Edge to jeden z modułów tworzących środowisko uruchomieniowe usługi Azure IoT Edge. Działa jako lokalny serwer proxy dla IoT Hub, ujawniając te same punkty końcowe protokołu co IoT Hub. Ta spójność oznacza, że klienci (niezależnie od tego, czy urządzenia lub moduły) mogą łączyć się ze środowiskiem uruchomieniowym IoT Edge tak samo jak w przypadku IoT Hub.

Zestawy SDK urządzeń ułatwiają konstruktorowi modułów:

  • Użyj centrum IoT Edge, aby bezpiecznie nawiązać połączenie z centrum IoT.
  • Zarejestruj moduł w centrum IoT i ogłosić identyfikator modelu identyfikujący kolekcję interfejsów DTDL implementujących urządzenie.
  • Zsynchronizuj właściwości zdefiniowane w interfejsach DTDL między urządzeniem a centrum IoT.
  • Dodaj programy obsługi poleceń dla poleceń zdefiniowanych w interfejsach DTDL.
  • Wysyłanie danych telemetrycznych do centrum IoT.

Usługa IoT Hub

IoT Hub to usługa hostowana w chmurze, która działa jako centralne centrum komunikatów na potrzeby dwukierunkowej komunikacji między rozwiązaniem IoT a zarządzanymi urządzeniami.

Centrum IoT:

  • Udostępnia identyfikator modelu zaimplementowany przez urządzenie w rozwiązaniu zaplecza.
  • Utrzymuje cyfrową reprezentację bliźniaczą skojarzoną z każdym urządzeniem Plug and Play połączonym z koncentratorem.
  • Przesyła strumienie telemetryczne do innych usług na potrzeby przetwarzania lub magazynowania.
  • Kieruje zdarzenia zmiany cyfrowej reprezentacji bliźniaczej do innych usług, aby umożliwić monitorowanie urządzeń.

Rozwiązanie zaplecza

Rozwiązanie zaplecza monitoruje i steruje połączonymi urządzeniami przez interakcję z cyfrowymi reprezentacjami bliźniaczymi w centrum IoT. Użyj jednego z zestawów SDK usługi, aby zaimplementować rozwiązanie zaplecza. Aby poznać możliwości połączonego urządzenia, zaplecze rozwiązania:

  1. Pobiera identyfikator modelu zarejestrowanego w centrum IoT.
  2. Używa identyfikatora modelu do pobierania definicji interfejsu z dowolnego repozytorium modeli.
  3. Używa analizatora modelu do wyodrębniania informacji z definicji interfejsu.

Rozwiązanie zaplecza może używać informacji z definicji interfejsu do:

  • Odczytywanie wartości właściwości zgłaszanych przez urządzenia.
  • Aktualizowanie właściwości zapisywalnych na urządzeniu.
  • Wywołaj polecenia zaimplementowane przez urządzenie.
  • Omówienie formatu danych telemetrycznych wysyłanych przez urządzenie.

Następne kroki

Po zapoznaniu się z omówieniem architektury rozwiązania IoT Plug and Play następne kroki należy dowiedzieć się więcej o następujących tematach: