Azure IoT Edge - Une extension d'Azure IoT Hub à la périphérie

Microsoft Azure Cloud Solutions est l'une des technologies les plus reconnues utilisées pour développer les solutions Internet des objets et Edge computing au cœur.

Dans le monde du cloud computing, Edge fait référence à la puissance de calcul qui dépend du réseau d'entreprise sur site à la périphérie où l'ensemble du réseau se connecte à Internet. Cette connectivité peut être entièrement le réseau principal ou tout réseau invité ayant des traces d'isolement du réseau comme le pare-feu et la configuration du sous-réseau. Le terme alternatif de Edge computing est connu sous le nom de fog computing. La technologie développée précédemment a été conçue en tenant compte de la passerelle IoT qui s'est considérablement développée pour devenir une dimension informatique IoT Edge à part entière. Cette technologie est placée exactement entre la couche de périphérique et la couche de cloud public des systèmes. Azure IoT hub fait également référence à un projet open source disponible en fonction des prérequis du système.

Les solutions cloud Azure et Edge sont l'un des derniers ajouts au portefeuille de l'Internet des objets. Les plates-formes peuvent facilement être déployées sur des systèmes d'exploitation en fonction du temps et des exigences de ceux-ci. Azure IoT Edge peut facilement s'exécuter sur un système aux ressources limitées sous le centre de données d'entreprise. Dans cet article, nous explorerons en profondeur la solution Internet des objets d'Azure avec Azure's Edge.

Puissance de calcul soutenue par les solutions Microsoft Azure Cloud Edge

La société de développement d'applications Microsoft Azure IoT donne la priorité à un réseau informatique local ou périphérique. Cela peut sembler avoir des serveurs virtuels dans mes locaux pour n'importe quelle entreprise, cependant, IoT Edge est une technologie beaucoup plus compliquée. Il entreprend également des solutions d'efficacité et d'intégration du cloud computing par rapport à l'informatique sur site. Microsoft Azure IoT Edge représente la capacité de gérer ou de déployer des solutions Internet des objets qui peuvent facilement intégrer les services cloud Azure. Cette intégration est alignée sur les services sur site ou le matériel informatique.

Microsoft Edge se compose de l'environnement d'exécution des services IoT Edge qui peut être installé sur n'importe quel système ou appareil. Tous ces appareils peuvent exécuter n'importe quel système d'exploitation comme Windows, Linux, etc. avec un docker installé. Le runtime d'Azure Edge IoT utilise le menu fixe installé pour exécuter le module IoT sur cet appareil. Les solutions installées donnent la direction du déploiement et de l'exécution du module via une connexion active au hub Microsoft Azure.

Microsoft Azure Internet of Things Edge est la première plate-forme à fournir des solutions Internet des objets de bout en bout dans le cadre de solutions basées sur le cloud public. Les clients peuvent également utiliser un ensemble de plusieurs services de cloud computing qui peuvent trouver les éléments constitutifs de plusieurs solutions IoT d'entreprise.

Les plus importants sont:

• Hub IoT- Cela comprend l'approvisionnement, le contrôle et la communication des appareils, la gestion des services informatiques
• Event Hubs - Cela a des services d'ingestion de données à haute vitesse et continue
• Stream Analytics - Il comprend les requêtes de développement de solutions IoT en temps réel ainsi que le traitement de flux
• Stockage d'objets blob - Il a des valeurs de données non structurées
• CosmosDB- Il suit NoSQL pour stocker les métadonnées
• Time-Series Insights - Il s'agit d'une base de données chronologique qui est utilisée pour stocker les données du capteur
• Briques de données Azure / HDInsight - Cela inclut le traitement des données en temps réel ou le traitement par lots (Hadoop)
• Fonctions - Modèles et solutions informatiques de services fiables axés sur les événements
• Base de données SQL - C'est un système de gestion de base de données relationnelle pour stocker les données non structurées dans les systèmes
• Studio d'apprentissage automatique Cela fait référence à l'EDI basé sur le Web afin de créer et de déployer des modèles d'apprentissage automatique
• Une société de développement d'applications BI- IoT optimisée utilise cette solution pour tirer parti du tableau de bord riche disponible ainsi que de l'outil de visualisation

Comprendre les modules Azure IoT Edge sous différentes directions

Modules Microsoft Azure IoT Edge grâce à la compréhension de l'exécution de l'efficacité du cloud computing et de leur capacité à être poussés sur les appareils Edge. Les appareils Edge représentent la plus petite unité de capacité de cloud computing et de modules gérés par le runtime IoT Edge. Ces modules entiers contiennent des services Microsoft Azure tels que l'analyse de flux Azure, etc. Ou il peut s'agir du code de module Azure spécifique au domaine requis par les services de développement Microsoft Azure.

L'ensemble du processus de création, de développement et de déploiement des modèles informatiques IoT Edge se compose d'un certain nombre d'étapes logiques. Les étapes comprennent:

• Ecriture du module IoT Edge Tout module IoT Edge est développé à l'aide des langages de programmation préliminaires ou pris en charge tels que C, C # ou autres. Certains des modules de périphérie sont déjà Prabal utilisant les services Microsoft.
• Création et déploiement des modèles sous le registre Docker - Les modules Azure IoT Edge sont créés et déployés sous le registre docker comme Docker Hub, etc. Le runtime Azure Edge peut également être configuré pour extraire l'image à partir du registre docker. Ceci est déployé sur un ou plusieurs systèmes ou appareils Azure IoT Edge.
• Gestion des appareils et des modules dans Edge Hub- Les services de développement d'applications mobiles Microsoft et les appareils IoT Edge suivent une identité de conseil qui peut être créée ou gérée facilement sous le hub Azure IoT Edge. Cela peut être fait à l'aide du système de déploiement automatique du système de déploiement manuel à l'aide des services de provisionnement d'appareils / systèmes Azure. Cette identité est incluse dans les identités de module d'appareil IoT Edge pour chaque module déployé sur des systèmes individuels non mérités. Chacun des systèmes a sa propre configuration de module.
• Installation et exécution d'IoT Edge- Les appareils informatiques IoT Edge et le runtime installé sont facilement configurés sur les appareils connectés sur site. Celui-ci est directement connecté au hub Azure Edge ou au service d'approvisionnement d'appareils Azure. Lorsque l'appareil ou les systèmes sont connectés aux modules Azure IoT Edge, il extrait instantanément l'identité de l'appareil et exécute automatiquement les modules conformément à la configuration.

Toutes ces étapes d'utilisation d'un système d'identité additif de développement d'applications IoT bien défini gèrent la configuration d'Azure IoT Edge. Il connecte les services et identités Edge et le hub IoT tout en offrant un mécanisme dans lequel chacun des appareils connectés peut être facilement géré à distance.

Les capacités hors ligne et une foule déconnectée de Microsoft Azure IoT Edge

Afin de formuler des modifications basées sur la maintenance ou la configuration des appareils Microsoft Azure AD, il est essentiel de reconfigurer l'identité de l'appareil et son module simultanément sur le hub Azure Edge. Une fois que cela est fait, les mises à jour sont automatiquement transmises aux appareils Microsoft Edge. De plus, les dispositifs de mise à la terre sont également authentifiés à distance ou autorisés à accéder aux dispositifs avec commodité.

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L'un des principaux avantages de l'utilisation du développement de solutions Microsoft Edge IoT est qu'il aide à maintenir le fonctionnement de la solution et le déploiement dans le cloud pendant les périodes où l'appareil est connecté ou déconnecté du réseau. Cela est également bénéfique lorsque le périphérique subit des conditions de latence réseau élevée.

Azure IoT Edge permet aux développeurs d'exécuter facilement les services Microsoft de solutions de code personnalisées sur des appareils Edge locaux et de les intégrer ensemble dans une grande solution Internet des objets. Les ressources Microsoft Edge connectées locales sont basées sur la plate-forme Azure IoT Edge et présentent un certain nombre d'avantages pour tous les services IoT:

• Décisions à faible latence - Avec l'aide de la logique de domaine et des services Microsoft Azure cohérents tels que Azure Functions, Stream Analytics, etc., il est facile d'exécuter les fonctions locales à l'aide d'appareils Azure IoT Edge. Cette solution facilite le processus de prise de décision et permet de prendre des mesures actives avec une latence plus faible. Même les communications système ne nécessitent pas un aller-retour des solutions cloud Azure.
• Efficacité hors ligne Microsoft IoT et les appareils peuvent facilement fonctionner dans des scénarios hors ligne où ils restent déconnectés avec le hub Azure IoT Edge dans des conditions d'erreur temporaires ou plus longues.
• Synchronisation des données - Dans le cadre de l'efficacité hors ligne d'Azure Edge, le runtime IoT Edge enregistre automatiquement les événements de télémétrie sur n'importe quel appareil de stockage local et transmet ensuite les données au hub IoT chaque fois que la connectivité réseau est restaurée dans le système. L'ensemble de la période de temps des données stockées sur l'appareil peut être configuré sur la solution IoT. Un grand nombre d' entreprises de développement d'applications IoT s'appuient sur ce service pour gérer les services de cloud computing.
• Faible consommation de bande passante Les données limitées et l'IoT et l'élémentaire révisé doivent être transmis au cloud à l'aide de l'informatique Microsoft Edge. Ces services sont utilisés pour effectuer le traitement actif des solutions Internet pour l'appareil. Le traitement des données ou l'efficacité de la gestion des contraintes réside dans une accélération de la synthèse des données élémentaires pour communiquer facilement avec Azure IoT Edge. Les données élémentaires sont communiquées lorsque les événements ne doivent pas être transmis ou stockés dans le dispositif cloud.

Il existe un certain nombre de solutions Internet des objets qui offrent des avantages de toute son efficacité à la solution Azure IoT EDGE. Cela est également évident lorsque les appareils de l'Internet des objets ordonnent aux capteurs d'envoyer des données de télémétrie au hub IoT. Le hub Azure IoT Edge est déployé sur la passerelle IoT qui est connectée à un certain nombre d'appareils de capteurs IoT. La plupart des capteurs IoT ont une faible latence et une faible capacité de bande passante.

Azure IoT Edge est une introduction à la technologie informatique

Les services de développement Azure et l'informatique de périphérie évoluent pour devenir les plus appréciés et une grande vague dans le monde du cloud computing. La dernière approche dans le même sens résout certaines des erreurs critiques inhérentes identifiées avec le modèle de cloud computing conventionnel. L'une des méthodes cruciales de visualisation de l'architecture de la solution de cloud computing Azure Edge dépend du processus à trois niveaux. Le premier niveau de ce service est constitué des appareils locaux ou des applications disponibles. Le deuxième niveau fait référence à l'ingénieur et le dernier niveau est le cloud public.

Certains des meilleurs avantages de l'utilisation des solutions Azure Cloud Edge computing sont:

• Accès à une faible latence Les services de cloud computing de périphérie ont le potentiel d'exposer localement des solutions de stockage, de mise en réseau et de calcul.
• Consommation minimale de bande passante - La couche informatique Edge peut agréger et filtrer les services de développement d'applications mobiles ou les données simplement en examinant les besoins du cloud public.

• Disponibilité hors ligne: les applications bénéficiant d'un accès Internet intermittent ainsi que les solutions de cloud computing peuvent s'appuyer sur les ressources disponibles localement qui sont exposées par la couche informatique d'Azure Edge.
• Référence du machine learning local - Les modèles de machine learning down sont développés dans le cadre de solutions de cloud public et ils sont déployés pour une inférence plus rapide sur le cloud Azure.

La montée en puissance du développement d'applications IoT ainsi que de l'apprentissage automatique sont devenues l'un des principaux moteurs de l'informatique Azure Edge. De même, les solutions de cloud public sont utilisées pour faire évoluer les approches modernes dans le même processus et pour dériver des résultats potentiels à partir de données historiques. Les hubs de périphérie facilitent la prise de décision en appliquant activement des solutions basées sur l'intelligence sur les modèles d'apprentissage automatique déployés. Les appareils qui agissent à partir des modèles de prise de décision à l'aide de Edge Computing ont une administration de contrôle sur l'équipement ou la machinerie.

L'architecture de Azure Internet of Things Edge

La flexibilité des services de développement Azure et de l'utilitaire Edge computing en fait une technologie puissante dans l'industrie. Il peut également exposer les solutions Internet des objets partiellement disponibles pour l'authentification des appareils pour la communication sur les appareils locaux. C'est une fonctionnalité utile pour exécuter les applications dans et sans dépendre du cloud public.

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Cette solution est spécialement conçue pour rester extensible et extrêmement modulaire pour les solutions informatiques. Microsoft a même pris les décisions finales pour faciliter l'équipe de production ainsi que les clients dans une vue d'ensemble. Azure Edge repose sur le sommet des outils et technologies open source avec des dockers autonomes. Il a une empreinte limitée des technologies de cloud computing qui peuvent être installées selon les besoins avec peu de commandes.

Un grand nombre de services de développement d'applications mobiles dépendent de ce modèle pour rester flexibles. Les appareils qui exécutent les plates-formes Microsoft Edge à distance sont souvent déployés dans des endroits qui ne sont pas facilement accessibles aux utilisateurs ou aux développeurs. Pour cela, il est nécessaire de s'enregistrer lors du processus d'intégration afin de gérer les solutions de cloud computing public. Dans tous les cas, si le périphérique informatique Edge est disponible hors connexion, il est essentiel de lui appliquer une configuration. Cette configuration pousse l'appareil à retrouver la connectivité réseau dès que possible.

Les périphériques informatiques de périphérie sont glorifiés comme des périphériques fiables de l'Internet des objets. Dans le même segment, le développement d'applications IoT les rend capables d'exécuter des services efficaces dans le cadre de l'allocation d'appareil enregistrée. Le contrôle centralisé d'Azure Edge réside dans la gestion des solutions et des appareils de l'Internet des objets à plus grande échelle. Microsoft Azure Edge peut gérer de manière transparente les solutions de cloud computing et l'interaction entre le cloud public et les appareils. Il gère également la plomberie requise, y compris l'authentification et l'interaction entre les appareils locaux.

Suivons la représentation schématique de Microsoft Azure Edge et de son architecture:

• Dispositifs- Les appareils représentent les capteurs ou actionneurs chargés d'acquérir les informations ou de contrôler les données. Ils ne sont pas directement connectés à la météo du cloud public en fonction des couches de cloud computing Edge locales pour accéder aux informations disponibles. Azure Edge agit également comme une passerelle transparente et fiable pour traduire les protocoles ou formats de données disponibles.
• Modules - Les modules dans le développement de solutions IoT sont les conteneurs typiques utilisés pour cartographier l'appareil. Ils sont construits à partir de la définition de fichier de conteneur Docker standard et une fois prêts, ils sont poussés vers le registre public / privé. Le module ne peut pas être entièrement traité comme des conteneurs autonomes en raison de leur dépendance et de leur exécution dans le contexte principal. Les modules peuvent également interagir les uns avec les autres à l'aide d'une interface de communication bien définie établie par le runtime de l'appareil. Tous les modules n'ont pas besoin d'être fabriqués par l'appareil, qu'ils soient modifiés avec un système centralisé qui transmet les trames au module suivant.
• Azure Edge Runtime - c'est le cœur de la solution Internet des objets qui gère la communication avec les panneaux de contrôle sous le cloud public. Chaque appareil enregistré auprès d'Azure peut établir une connexion sécurisée avec les sites d'informations disponibles requis par les modèles de sécurité. Le runtime de l'IoT Edge sur l'interaction entre les deux côtés du spectre disponible c'est-à-dire l'appareil et le cloud. Il est ensuite installé essentiellement en tant que binaire narratif sur le système d'exploitation ciblé. Le runtime Edge dispose d'une séquence de systèmes d'exploitation et d'interfaces pour gérer l'ensemble du cycle de vie des conteneurs et de ses fichiers déployés en tant que modules.

La ligne de fond

Le composant principal de la solution informatique Azure Edge est le runtime du concentrateur Edge qui peut faire fonctionner la technologie dans un cloud public. Il offre essentiellement un certain nombre de fonctionnalités hors ligne pour tout hub Internet des objets via l'exposition des services d'authentification ou de communication sous la couche de périphérique feuille.

Le module représente également l'appareil comme ayant des logiques d'authentification en tant que concentrateur local. Il peut également transmettre des données de télémétrie au format de date du concentrateur Edge à divers composants en amont définis sous les modules. Le concentrateur Edge peut facilement exposer une API similaire disponible en tant que contrepartie du cloud public et il limite l'effort requis pour organiser ou re-factoriser les appareils pour Azure Edge. Il met également en cache les informations d'identification nécessaires car le runtime est encadré lors de l'intégration du hub IoT dans le cloud.