Azure IoT Edge: un'estensione dell'hub IoT di Azure all'edge

Microsoft Azure Cloud Solutions è una delle tecnologie altamente riconosciute utilizzate per sviluppare le soluzioni Internet of Things e l'Edge computing al centro.

Nel mondo del cloud computing, Edge si riferisce alla potenza di calcolo che dipende dalla rete aziendale locale all'edge in cui l'intera rete si connette a Internet. Questa connettività può essere interamente la rete principale o qualsiasi rete ospite con alcune tracce di isolamento di rete come la configurazione del firewall e della sottorete. Il termine alternativo di Edge Computing è noto come fog computing. La tecnologia sviluppata in precedenza è stata costruita considerando il gateway IoT che è cresciuto in modo significativo fino a diventare una dimensione di IoT Edge computing a tutti gli effetti. Questa tecnologia è posizionata esattamente tra il livello del dispositivo e il livello del cloud pubblico dei sistemi. L'hub IoT di Azure si riferisce anche a un progetto open source disponibile in base ai prerequisiti di sistema.

Le soluzioni Azure Cloud e Edge sono una delle ultime aggiunte al portafoglio di Internet of Things. Le piattaforme possono essere facilmente implementate sui sistemi operativi a seconda del tempo e dei requisiti degli stessi. Azure IoT Edge può essere eseguito facilmente su un sistema con risorse limitate nel data center aziendale. In questo articolo, esploreremo la soluzione Internet of Things di Azure insieme a Azure's Edge in modo approfondito.

Potenza di elaborazione supportata da soluzioni Microsoft Azure Cloud Edge

La società di sviluppo di app IoT di Microsoft Azure dà la priorità a una rete informatica locale o perimetrale. Può sembrare come avere server virtuali nei miei locali per qualsiasi azienda, tuttavia, IoT edge è una tecnologia molto più complicata. Si impegna inoltre a migliorare l'efficienza del cloud computing e soluzioni di integrazione rispetto all'elaborazione in locale. Microsoft Azure IoT edge rappresenta la capacità di gestire o distribuire soluzioni Internet of Things che possono integrare facilmente i servizi cloud di Azure. Questa integrazione è allineata ai servizi locali o all'hardware di elaborazione.

Microsoft Edge è costituito dal runtime dei servizi IoT Edge che può essere installato su qualsiasi sistema o dispositivo. Tutti questi dispositivi possono eseguire qualsiasi sistema operativo come Windows, Linux, ecc. Oltre ad avere una finestra mobile installata. Il runtime di Azure Edge IoT utilizza la finestra mobile installata per eseguire il modulo IoT su questo dispositivo. Le soluzioni installate danno la direzione della distribuzione e del runtime del modulo attraverso una connessione attiva all'hub di Microsoft Azure.

Microsoft Azure Internet of Things Edge è la prima piattaforma a fornire soluzioni Internet of Things end-to-end con soluzioni basate su cloud pubblico. I clienti possono anche utilizzare una serie di più servizi di cloud computing in grado di trovare gli elementi costitutivi di più soluzioni IoT aziendali.

I più importanti sono-

• Hub IoT Ciò include il provisioning dei dispositivi, il controllo e la comunicazione, la gestione dei servizi informatici
• Hub eventi: offre servizi di importazione continua dei dati ad alta velocità
• Analisi di flusso : include query sullo sviluppo di soluzioni IoT in tempo reale insieme all'elaborazione del flusso
• Archiviazione BLOB : contiene valori di dati non strutturati
• CosmosDB- Segue NoSQL per memorizzare i metadati
• Time-Series Insights- Questo è un database di serie temporali che viene utilizzato per memorizzare i dati del sensore
• Azure data bricks / HDInsight : include l'elaborazione dei dati in tempo reale o l'elaborazione in batch (Hadoop)
• Funzioni: modelli e soluzioni informatici di servizi affidabili basati sugli eventi
• Database SQL : è un sistema di gestione del database relazionale per archiviare i dati non strutturati nei sistemi
• Studio di machine learning Si riferisce all'IDE basato sul Web per creare e distribuire modelli di machine learning
• La società di sviluppo di app Powered BI - IoT utilizza questa soluzione per sfruttare la ricca dashboard disponibile insieme allo strumento di visualizzazione

Comprensione dei moduli di Azure IoT Edge sotto vari criteri

Moduli Microsoft Azure IoT Edge grazie alla comprensione del runtime delle efficienze del cloud computing e della loro capacità di essere spinto sui dispositivi Edge. I dispositivi Edge rappresentano l'unità più piccola di capacità e moduli di cloud computing gestiti dal runtime IoT Edge. Questi interi moduli contengono servizi di Microsoft Azure come l'analisi dei flussi di Azure e così via. Oppure può essere il codice del modulo Azure specifico del dominio richiesto dai servizi di sviluppo di Microsoft Azure.

L'intero processo di creazione, sviluppo e distribuzione dei modelli di IoT Edge Computing consiste in una serie di passaggi logici. I passaggi includono:

• Scrittura del modulo IoT Edge Qualsiasi modulo IoT Edge viene sviluppato utilizzando linguaggi di programmazione preliminari o supportati come C, C # o altri. Alcuni dei moduli edge sono già Prabal che utilizzano i servizi Microsoft.
• Creazione e distribuzione dei modelli nel registro Docker: i moduli Azure IoT Edge vengono compilati e distribuiti nel registro Docker come Docker Hub, ecc. Il runtime di Azure Edge può anche essere configurato per estrarre l'immagine a partire dal registro Docker. Viene distribuito in uno o più dispositivi o sistemi Azure IoT Edge.
• Gestione di dispositivi e moduli in Edge Hub- I servizi di sviluppo di app per dispositivi mobili Microsoft ei dispositivi IoT Edge seguono l'identità del consiglio che può essere creata o gestita facilmente nell'hub Azure IoT Edge. Questa operazione può essere eseguita utilizzando il sistema di distribuzione automatica del sistema di distribuzione manuale con l'aiuto dei servizi di provisioning del dispositivo / sistema di Azure. Questa identità è inclusa nelle identità del modulo del dispositivo IoT Edge per ogni modulo distribuito sistemi individuali non meritati. Ciascuno dei sistemi ha una propria configurazione del modulo.
• Installazione ed esecuzione di IoT Edge I dispositivi IoT Edge Computing e il runtime installato possono essere facilmente configurati per i dispositivi connessi in locale. È connesso direttamente all'hub Azure Edge o al servizio di provisioning dei dispositivi Azure. Quando il dispositivo oi sistemi sono connessi ai moduli di Azure IoT Edge, estrae immediatamente l'identità del dispositivo ed esegue automaticamente i moduli in base alla configurazione.

Tutti questi passaggi dell'utilizzo di un sistema di identità additivo per lo sviluppo di applicazioni IoT ben definito gestiscono la configurazione di Azure IoT Edge. Collega i servizi e le identità Edge e l'hub IoT oltre a offrire un meccanismo in cui ciascuno dei dispositivi connessi può essere facilmente gestito in remoto.

Le funzionalità offline e una folla disconnessa di Microsoft Azure IoT Edge

Per poter formulare qualsiasi modifica basata sulla manutenzione o sulla configurazione dei dispositivi Microsoft Azure AD, è essenziale riconfigurare l'identità del dispositivo e il suo modulo contemporaneamente all'hub Azure Edge. Al termine, gli aggiornamenti vengono automaticamente inviati ai dispositivi Microsoft Edge. Inoltre, i dispositivi di terra sono anche autenticati da remoto o autorizzati ad accedere ai dispositivi con comodità.

Leggi il blog- Microsoft Azure sta seriamente dando una forte concorrenza ad Amazon?

Uno dei principali vantaggi dell'utilizzo dello sviluppo della soluzione Microsoft Edge IoT è che aiuta a mantenere il funzionamento della soluzione e la distribuzione nel cloud durante i periodi in cui il dispositivo è connesso o disconnesso dalla rete. È altrettanto vantaggioso quando il dispositivo presenta condizioni di latenza di rete elevata.

Azure IoT Edge consente agli sviluppatori di eseguire facilmente le soluzioni di codice personalizzato servizi Microsoft su dispositivi Edge locali e integrarle insieme in un'ampia soluzione Internet of Things. Le risorse Microsoft Edge connesse in locale sono basate sulla piattaforma Azure IoT Edge e offrono numerosi vantaggi per tutti i servizi IoT:

• Decisioni a bassa latenza: con l'aiuto della logica di dominio e di servizi Microsoft Azure coerenti come Funzioni di Azure, Analisi di flusso e così via, è facile eseguire le funzioni locali con l'aiuto dei dispositivi Azure IoT Edge. Questa soluzione facilita il processo decisionale e aiuta a intraprendere azioni attive con una latenza inferiore. Anche le comunicazioni di sistema non richiedono un viaggio di andata e ritorno delle soluzioni cloud di Azure.
• Efficienza offline Microsoft IoT e i dispositivi possono funzionare facilmente in scenari offline in cui rimangono disconnessi dall'hub Azure IoT Edge in condizioni di errore temporaneo o più lungo.
• Sincronizzazione dei dati: in base alle efficienze offline di Azure Edge, il runtime di IoT Edge salva automaticamente gli eventi di telemetria su qualsiasi dispositivo di archiviazione locale e successivamente trasmette i dati all'hub IoT ogni volta che la connettività di rete viene ripristinata all'interno del sistema. L'intero arco di tempo dei dati archiviati nel dispositivo può essere configurato sulla soluzione IoT. Un gran numero di società di sviluppo di app IoT si affida a questo servizio per la gestione dei servizi di cloud computing.
• Basso consumo di larghezza di banda Dati limitati e IoT ed elementari rivisti devono essere trasmessi al cloud utilizzando Microsoft Edge Computing. Questi servizi vengono utilizzati per condurre l'elaborazione attiva delle soluzioni Internet per il dispositivo. L'elaborazione dei dati o l'efficienza della gestione dei vincoli risiede in un'accelerazione del riepilogo dei dati elementari per comunicare facilmente con Azure IoT Edge. I dati elementari vengono comunicati quando gli eventi non devono essere trasmessi o archiviati nel dispositivo cloud.

Esistono numerose soluzioni Internet of Things che offrono vantaggi derivanti da tutta la sua efficienza alla soluzione Azure IoT EDGE. È altrettanto evidente quando i dispositivi Internet of Things indirizzano i sensori a inviare dati di telemetria all'hub IoT. L'hub Azure IoT Edge viene distribuito nel gateway IoT connesso a una serie di dispositivi sensori IoT. La maggior parte dei sensori IoT ha bassa latenza e capacità di larghezza di banda ridotta.

Azure IoT Edge è una guida introduttiva alla tecnologia informatica

I servizi di sviluppo di Azure e l'edge computing si stanno evolvendo per diventare i più preferiti e una grande ondata nel mondo del cloud computing. L'ultimo approccio nella stessa direzione risolve alcuni degli errori intrinsecamente critici identificati con il modello di cloud computing convenzionale. Uno dei metodi cruciali per visualizzare l'architettura della soluzione di cloud computing di Azure Edge dipende dal processo a tre livelli. Il primo livello di questo servizio sono i dispositivi locali o le applicazioni disponibili. Il secondo livello si riferisce all'ingegnere e l'ultimo livello è il cloud pubblico.

Alcuni dei migliori vantaggi dell'utilizzo delle soluzioni di Azure cloud Edge Computing sono:

• Accesso a bassa latenza I servizi di edge cloud computing hanno il potenziale per esporre localmente soluzioni di archiviazione, rete e elaborazione.
• Consumo minimo di larghezza di banda: il livello di edge computing può aggregare e filtrare i servizi di sviluppo di app mobili o i dati semplicemente esaminando i requisiti del cloud pubblico.

• Disponibilità offline: le applicazioni a cui viene concesso l'accesso intermittente a Internet insieme alle soluzioni di cloud computing possono fare affidamento sulle risorse disponibili localmente che sono esposte dal livello di elaborazione di Azure Edge.
• Riferimento di machine learning locale: i modelli di machine learning down vengono sviluppati nell'ambito di soluzioni di cloud pubblico e vengono distribuiti per inferenze più rapide sul cloud di Azure.

L'aumento dello sviluppo di applicazioni IoT e dell'apprendimento automatico è diventato un fattore trainante principale nell'Edge Computing di Azure. Allo stesso modo, le soluzioni di cloud pubblico vengono utilizzate per evolvere approcci moderni nello stesso processo e per ricavare potenziali risultati dai dati storici. Gli hub edge facilitano il processo decisionale applicando attivamente soluzioni basate sull'intelligence ai modelli di machine learning distribuiti. I dispositivi che agiscono dai modelli decisionali con l'aiuto dell'Edge Computing hanno l'amministrazione del controllo sulle apparecchiature o sui macchinari.

L'architettura di Azure Internet Of Things Edge

La flessibilità dei servizi di sviluppo di Azure e dell'utilità di Edge Computing costituisce una tecnologia potente nel settore. Può anche esporre le soluzioni Internet of Things parzialmente disponibili per l'autenticazione del dispositivo per la comunicazione sui dispositivi locali. È una funzionalità utile per eseguire le applicazioni dentro e senza dipendere dal cloud pubblico.

Leggi il blog - Servizi di cloud computing di Microsoft Azure: come aiuta le aziende

Questa soluzione è appositamente progettata per rimanere estensibile ed estremamente modulare per le soluzioni informatiche. Microsoft ha persino preso le decisioni finali per facilitare il team di produzione così come i clienti nel quadro generale. Azure Edge si basa sulla tecnologia e sugli strumenti open source insieme a potenziare i docker. Ha impronte limitate delle tecnologie di cloud computing che possono essere installate secondo i requisiti con pochi comandi.

Un gran numero di servizi di sviluppo di app mobili dipende da questo modello per rimanere flessibili. I dispositivi che eseguono piattaforme Microsoft Edge in remoto vengono spesso distribuiti in luoghi non facilmente accessibili a utenti o sviluppatori. Per questo, è necessario essere registrati durante il processo di onboarding al fine di gestire le soluzioni di cloud computing pubblico. In qualsiasi circostanza, se il dispositivo Edge Computing è disponibile offline, è essenziale applicarvi qualsiasi configurazione. Questa configurazione spinge il dispositivo a recuperare la connettività di rete il prima possibile.

I dispositivi di edge computing sono glorificati come dispositivi Internet of Things affidabili. Nello stesso segmento, IoT Application Development li rende in grado di eseguire servizi efficienti con l'allocazione dei dispositivi registrati. Il controllo centralizzato di Azure Edge risiede nella gestione delle soluzioni e dei dispositivi Internet of Things su scala più ampia. Microsoft Azure Edge può gestire senza problemi le soluzioni di cloud computing e l'interazione tra il cloud pubblico e i dispositivi. Gestisce inoltre l'impianto idraulico richiesto, inclusa l'autenticazione e l'interazione tra i dispositivi locali.

Seguiamo la rappresentazione schematica di Microsoft Azure Edge e della sua architettura:

• Dispositivi- I dispositivi rappresentano i sensori o gli attuatori responsabili dell'acquisizione delle informazioni o del controllo dei dati. Non sono direttamente collegati al meteo del cloud pubblico, dipendenti dai livelli di cloud computing Edge locali per l'accesso alle informazioni disponibili. Azure Edge funge anche da gateway trasparente e affidabile per tradurre i protocolli oi formati di dati disponibili.
• Moduli: i moduli nello sviluppo di soluzioni IoT sono i contenitori tipici utilizzati per mappare il dispositivo. Vengono creati dalla definizione del file container Docker standard e, una volta pronti, vengono inviati al registro pubblico / privato. Il modulo non può essere trattato interamente come contenitori autonomi a causa della loro dipendenza e runtime nel contesto principale. I moduli possono anche interagire tra loro con l'ausilio di una ben definita interfaccia di comunicazione stabilita dal runtime del dispositivo. Non tutti i moduli richiedono di essere realizzati dal dispositivo se vengono modificati con un sistema centralizzato che passa i frame al modulo successivo.
• Azure Edge Runtime : è il cuore della soluzione Internet of Things che gestisce la comunicazione con i pannelli di controllo sotto il cloud pubblico. Ogni dispositivo registrato con Azure può stabilire una connessione sicura con i siti di informazioni disponibili richiesti dai modelli di sicurezza. Il runtime dell'IoT Edge sull'interazione tra entrambi i lati dello spettro disponibile, ovvero il dispositivo e il cloud. Viene quindi installato fondamentalmente come binario narrativo sul sistema operativo di destinazione. Il runtime edge ha una sequenza di sistemi operativi e interfacce per gestire l'intero ciclo di vita dei container e dei relativi file distribuiti come moduli.

La linea di fondo

Il componente principale della soluzione di Azure Edge Computing è il runtime dell'hub Edge che può far funzionare la tecnologia in un cloud pubblico. Offre essenzialmente una serie di funzionalità offline per qualsiasi hub Internet of Things esponendo i servizi di autenticazione o comunicazione sotto il livello del dispositivo foglia.

Il modulo rappresenta anche il dispositivo come dotato di logiche per l'autenticazione come hub locale. Può anche trasmettere i dati di telemetria al formato della data dell'hub Edge a vari componenti upstream definiti nei moduli. L'hub Edge può facilmente esporre un'API simile disponibile come controparte del cloud pubblico e limita lo sforzo richiesto per organizzare o ripensare i dispositivi per Azure Edge. Inoltre memorizza nella cache le credenziali necessarie poiché il runtime viene inquadrato durante l'onboarding dell'hub IoT nel cloud.