Руководство по подключению устройств IoT Central

Приложение IoT Central позволяет отслеживать миллионы устройств и управлять ими на протяжении всего жизненного цикла. Это руководство предназначено для разработчиков устройств, реализующих код для запуска на устройствах, подключающихся к IoT Central.

Устройства взаимодействуют с приложением IoT Central с помощью следующих примитивов:

  • Телеметрия. Данные, которые устройство отправляет в IoT Central. Например, поток значений температуры со встроенного датчика.
  • Свойства. Значения состояния, которые устройство сообщает IoT Central. Например, текущая версия встроенного ПО на устройстве. Можно также использовать записываемые свойства, которые IoT Central может обновлять на устройстве, например требуемое значение температуры.
  • Команды. Вызываются из IoT Central для управления поведением устройства. Например, приложение IoT Central может вызвать команду для перезагрузки устройства.

Типы устройств

В следующих разделах описываются основные типы устройств, которые можно подключить к приложению IoT Central.

Устройство Интернета вещей

Изолированное устройство Интернета вещей подключается напрямую к IoT Central. Изолированное устройство Интернета вещей обычно отправляет приложению IoT Central данные телеметрии со встроенных или подключенных датчиков. Изолированные устройства также могут сообщать значения свойств, принимать значения записываемых свойств и реагировать на команды.

Устройство IoT Edge

Изолированное устройство IoT Edge подключается напрямую к IoT Central. Устройство IoT Edge может отправлять собственные данные телеметрии, сообщать свои свойства и реагировать на обновления и команды записываемых свойств. IoT Edge модули обрабатывают данные локально на устройстве IoT Edge. Устройство IoT Edge также может выступать в качестве посредника для других устройств, известных как подчиненные устройства. Ниже приведены примеры сценариев, в которых используются устройства IoT Edge.

  • Агрегирование или фильтрация телеметрии перед отправкой в IoT Central. Такой подход может помочь снизить затраты на отправку данных в IoT Central.
  • Подключение через пограничное устройство для устройств, которые не могут подключаться напрямую к IoT Edge. Например, подчиненное устройство может использовать Bluetooth для подключения к устройству IoT Edge, который затем подключается через Интернет к IoT Central.
  • Управляйте подчиненными устройствами локально, чтобы избежать задержки, связанной с подключением к IoT Central через Интернет.

IoT Central видит только IoT Edge устройство, а не подчиненные устройства, подключенные к IoT Edge.

Дополнительные сведения см. в статье Руководство по добавлению устройства Azure IoT Edge в приложение Azure IoT Central.

Шлюзы

Устройство шлюза управляет одним или несколькими подчиненными устройствами, которые подключены к приложению IoT Central. Устройство шлюза может обрабатывать данные телеметрии с подчиненных устройств, прежде чем оно будет перенаправлено в приложение IoT Central. Как устройства Интернета вещей, так и устройства IoT Edge могут действовать в качестве шлюзов. Дополнительные сведения см. в статье "Определение нового типа устройства шлюза Интернета вещей" в приложении Azure IoT Central и подключение устройств через IoT Edge прозрачный шлюз.

Подключение устройств

При подключении устройства к IoT Central он проходит через следующие этапы: зарегистрированные, подготовленные и подключенные.

Сведения о мониторинге состояния устройства см. в статье "Мониторинг устройств".

Регистрация устройства

При регистрации устройства в IoT Central вы сообщаете IoT Central идентификатор устройства, к которому требуется подключиться. При необходимости на этом этапе можно назначить устройство шаблону устройства , объявив возможности устройства приложению.

Совет

Код устройства может содержать только буквы, цифры и символ -.

Существует три способа регистрации устройства в приложении IoT Central:

  • Используйте страницу "Устройства" в приложении IoT Central для регистрации устройств по отдельности. Дополнительные сведения см. в статье "Добавление устройства".

  • Массовое добавление устройств из CSV-файла. Дополнительные сведения см. в разделе "Импорт устройств".

  • Автоматическая регистрация устройств при первой попытке подключения. Этот сценарий позволяет поставщикам вычислительной техники выполнять массовое изготовление устройств, которые могут подключаться без предварительной регистрации. Дополнительные сведения см. в статье "Автоматическая регистрация устройств".

    При необходимости можно потребовать от оператора утверждения устройства перед началом отправки данных.

    Совет

    На странице "Группы подключений устройств разрешений>" параметр автоматического утверждения определяет, должен ли оператор вручную утвердить устройство, прежде чем он сможет начать отправку данных.

Необходимо зарегистрировать устройство только один раз в приложении IoT Central.

Подготовка устройства

Когда устройство сначала пытается подключиться к приложению IoT Central, оно запускает процесс путем подключения к службе подготовки устройств (DPS). DPS проверяет учетные данные устройства и, если они действительны, подготавливает устройство со строкой подключения для одного из внутренних центров Интернета вещей IoT Central. DPS использует конфигурации регистрации групп в приложении IoT Central для управления этим процессом подготовки.

Совет

Устройство также отправляет значение области идентификатора , которое сообщает DPS, к какому приложению IoT Central подключается устройство. Область идентификатора можно найти в приложении IoT Central на странице групп подключений устройств с разрешениями>.

Как правило, устройство должно кэшировать строку подключения, полученную от DPS, но должно быть готово к получению новых сведений о подключении в случае сбоя текущего подключения. Дополнительные сведения см. в разделе "Обработка сбоев подключения".

DPS позволяет следующее:

  • IoT Central для подключения и подключения устройств в большом масштабе.
  • Создавать учетные данные устройства и настраивать устройства в автономном режиме без необходимости их регистрации в пользовательском интерфейсе IoT Central.
  • Использовать собственные идентификаторы устройств для регистрации устройств в IoT Central. Использование собственных идентификаторов устройств упрощает интеграцию с существующими системами операционных отделов организации.
  • Использование единой процедуры подключения устройств к IoT Central.

Проверка подлинности и подключение устройства

Устройство использует свои учетные данные и строку подключения, полученную от DPS, для подключения к приложению IoT Central и проверки подлинности. Устройство также должно отправить идентификатор модели, определяющий шаблон устройства, которому он назначен.

IoT Central поддерживает два типа учетных данных устройства:

  • Подписанные URL-адреса
  • Сертификаты X.509

Дополнительные сведения см. в разделе "Основные понятия проверки подлинности устройств".

Все данные, передаваемые между устройствами и Azure IoT Central, зашифрованы. Центр Интернета вещей выполняет проверку подлинности каждого запроса с устройства, которое подключается к любой конечной точке Центра Интернета вещей, обращенной к устройству. Чтобы избежать обмена учетными данными по сети, для проверки подлинности устройство использует подписанные маркеры. Дополнительные сведения см. в статье Управление доступом к Центру Интернета вещей.

Шаблоны подключения

Разработчики устройств обычно используют один из пакетов SDK для устройств для реализации устройств, подключающихся к приложению IoT Central. В некоторых сценариях, таких как для устройств, которые не могут подключаться к Интернету, также требуется шлюз.

Проект решения должен учитывать требуемый шаблон подключения устройства. Эти шаблоны делятся на две широкие категории. Обе категории включают устройства, отправляя данные телеметрии в приложение IoT Central:

Постоянные подключения

Постоянные подключения необходимы для решения, необходимые для управления и командных возможностей. В сценариях команд и управления приложение IoT Central отправляет на устройства команды для управления их поведением практически в режиме реального времени. Постоянные подключения поддерживают сетевое подключение к облаку и повторно подключаются при возникновении сбоя. Используйте протокол MQTT или AMQP для постоянных подключений устройств к IoT Central.

Следующие варианты поддерживают постоянные подключения устройств:

  • Используйте пакеты SDK для устройств Интернета вещей для подключения устройств и отправки данных телеметрии:

    Пакеты SDK для устройств позволяют использовать протоколы MQTT и AMQP для создания постоянных подключений к IoT Central.

  • Подключение устройства через локальную сеть на устройство IoT Edge, которое перенаправит данные телеметрии в IoT Central:

    Устройство IoT Edge может выполнять постоянное подключение к IoT Central. Для устройств, которые не могут подключаться к Интернету или требуют сетевой изоляции, используйте устройство IoT Edge в качестве локального шлюза. Шлюз перенаправит данные телеметрии устройства в IoT Central. Этот параметр позволяет управлять подчиненными устройствами, подключенными к устройству IoT Edge.

    Дополнительные сведения см. в статье Подключение устройств Azure IoT Edge к приложению Azure IoT Central.

  • Используйте мост устройств IoT Central для подключения устройств, использующих пользовательский протокол:

    Некоторые устройства используют протокол или кодировку, например LWM2M или COAP, что IoT Central в настоящее время не поддерживает. Мост устройств IoT Central выступает в качестве переводчика, который перенаправит данные телеметрии в IoT Central. Так как мост поддерживает постоянное подключение, этот параметр позволяет управлять устройствами, подключенными к мосту.

    Дополнительные сведения см. в репозитории моста устройств Azure IoT Central GitHub.

Эфемерные связи

Временные подключения — это короткие подключения для устройств для отправки данных телеметрии в приложение IoT Central. После отправки телеметрии устройство удаляет подключение. Устройство повторно подключается, когда у него есть больше данных телеметрии для отправки. Временные подключения не подходят для сценариев управления и команд.

Следующие варианты поддерживают временные подключения устройств:

  • Подключение устройствах и отправке данных телеметрии с помощью HTTP:

    IoT Central поддерживает клиенты устройств, использующие API HTTP для отправки данных телеметрии. Дополнительные сведения см. в документации по API событий отправки устройств .

    Примечание

    Используйте DPS для подготовки и регистрации устройства в IoT Central перед использованием API HTTP для отправки данных телеметрии.

  • Используйте Мост устройств IoT Central в режиме без отслеживания состояния для подключения устройств:

    Развертывание моста устройств IoT Central в качестве функции Azure. Функция принимает входящие данные телеметрии в виде HTTP-запросов и перенаправит их в IoT Central. Мост устройств IoT Central интегрируется с DPS и автоматически обрабатывает подготовку устройств.

    Дополнительные сведения см. в репозитории GitHub моста устройств Azure IoT Central.

  • Используйте мост устройств IoT Central в режиме без отслеживания состояния для подключения внешних облаков:

    Используйте мост устройств Azure IoT Central для пересылки сообщений в IoT Central из других облаков Интернета вещей, таких как SigFox, Частица и сеть вещей.

    Дополнительные сведения см. в репозитории GitHub моста устройств Azure IoT Central.

Преобразование данных и пользовательские вычисления для входящего трафика

Для некоторых сценариев требуется телеметрия устройства, дополненная данными из внешних систем или хранилищ. Расширение телеметрии до достижения IoT Central позволяет таким функциям, как панели мониторинга и правила, использовать дополненные данные.

Для некоторых сценариев необходимо преобразовать данные телеметрии, прежде чем она достигнет IoT Central. Например, преобразование телеметрии из устаревших форматов.

Следующие параметры доступны для пользовательских преобразований или вычислений до приема данных телеметрии IoT Central:

  • Используйте IoT Edge:

    Используйте пользовательские модули в IoT Edge для пользовательских преобразований и вычислений. Используйте IoT Edge, если устройства используют пакеты SDK для устройств Интернета вещей Azure.

  • Используйте мост устройств IoT Central:

    Используйте адаптеры моста устройств IoT Central для пользовательских преобразований и вычислений.

Дополнительные сведения см. в статье "Преобразование данных для IoT Central".

Дальнейшие действия

Если вы являетесь разработчиком устройства и хотите ознакомиться с кодом, создайте и подключите клиентское приложение к приложению Azure IoT Central.

Если вы хотите узнать больше о реализации устройства, ознакомьтесь с рекомендациями по реализации устройств и рекомендациям для IoT Central.

Чтобы узнать больше об использовании IoT Central, мы рекомендуем ознакомиться с краткими руководствами, начиная с создания приложения Azure IoT Central.