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如何选择Azure提供的物联网解决方案

分类:  Azure入门 ◆ 标签:  #Azure #基础 #Azure入门 #入门 ◆ 发布于: 2023-06-15 14:30:47

如果您正在尝试创建一个物联网系统，计划选用微软基于Azure提供的物联网解决方案，那么面临的第一个问题是：Azure提供了哪些解决方案？每个方案都适用于什么场景？我该如何选择呢？

Azure提供的物联网解决方案

微软基于Azure提供如下三类解决方案：

  1. 基于Azure IoT Hub的解决方案：
    基于Azure IoT Hub微软提供了大量的产品和工具，主要包括:

    • Azure IoT Hub
    • 基于Azure IoT Hub的Service SDK 以及Device SDK, 分别用户设备和管理平台。
    • Azure IoT Hub Device Provisioning Service, 该服务主要用户设备注册。
    • Azure IoT Edge

    Azure IoT Hub是托管在云中的托管服务，充当中央消息中心，用于IoT应用程序与其管理的设备之间的双向通信。 可以使用Azure IoT Hub生成IoT解决方案，该解决方案在数百万物联网设备和云托管解决方案后端之间提供可靠且安全的通信。 几乎任何设备都可以连接到Azure IoT Hub。

    Azure IoT Hub支持从设备到云以及从云到设备的通信。 它还支持多种消息传递模式，如设备到云的遥测、从设备上传文件以及从云端控制设备的请求-答复方法。 Azure IoT Hub从设备接收到消息后，可以将该消息路由到其他Azure服务。

    从云到设备的角度来看，Azure IoT Hub支持命令和控制。 换句话说，可以手动或自动远程控制连接的设备，因此可以指示设备打开阀门、设置目标温度、重新启动卡住的设备等。Azure IoT Hub的监视功能可跟踪各种事件（例如设备创建、设备故障和设备连接），有助于维持解决方案的良好运行。

  2. Azure IoT Central
    Azure IoT Central基于Azure IoT Hub构建，它添加了一个基于Web管理控制台，允许你连接、监视和管理物联网设备。 可视用户界面(UI)可以轻松地快速连接新设备，并在其开始发送遥测或错误消息时进行监视。 可以查看所有设备的总体性能，还可以设置警报，以便在特定设备需要维护时发送通知。 最后，你可以将固件更新推送到设备。

    为帮助你快速启动和运行，Azure IoT Central为各个行业（如零售、能源、医疗保健和政府）的常见方案提供初始模板。 然后，你可以通过从现有主题中进行选择或创建自己的自定义主题、设置徽标等方式，在UI中直接自定义设计初始模板。 借助Azure IoT Central，可以针对从设备发送的特定数据、要查看的报告和要发送的警报定制初始模板。



    你可以使用UI远程控制设备。 通过此功能可以推送软件更新或修改设备的属性。 可以直接从Azure IoT Central内部调整一台或所有冷藏自动售货机的目标温度。

    Azure IoT Central的关键部分是使用设备模板。 通过使用设备模板，无需任何服务端编码即可连接设备。 Azure IoT Central使用这些模板来构建仪表板和警报等等。 设备开发人员仍然需要创建在设备上运行的代码，并且这些代码必须与设备模板规范相匹配。

  3. Azure Sphere

    Azure Sphere为客户创建了端到端的高度安全的物联网解决方案，它涵盖了从设备上的硬件和操作系统到从设备向消息中心发送消息的安全方法的所有方面。 Azure Sphere为适用于连接互联网的设备提供了内置的通信和安全功能。

    Azure Sphere包括三个组成部分：

    • 第一部分是Azure Sphere微控制器单元(MCU)，它负责处理操作系统和来自连接的传感器的信号。
    • 第二部分是自定义的Linux操作系统 (OS)，用于处理与安全服务的通信，并且可以运行供应商的软件。
    • 第三部分是Azure Sphere安全服务，也称为 AS3。 它的工作是确保设备未被恶意攻击。 当设备尝试连接到Azure时，它首先必须通过使用基于证书的身份验证对自己（每个设备）进行身份验证。 如果验证成功，AS3 将进行检查以确保设备没有被篡改。 建立安全的通信渠道后，AS3 会将任何操作系统或经批准的客户开发的软件更新推送到设备上。
    • Azure Sphere 系统验证了设备的真实性并对其进行了身份验证后，设备就可以与其他 Azure IoT 服务交互，发送遥测和错误信息。

如何选择Azure提供的物联网解决方案

我们可以如下的条件概述来初步选择Azure提供的解决方案：

  1. 确保设备不受攻击是否至关重要？
    并非在所有情况下。 制造商和客户不希望他们的设备被恶意入侵并用于非法目的，但在某些情况下，确保完整性比其他方面更重要。 例如，ATM与洗衣机的对比。 当安全性是产品设计中的一个重要考虑因素时，最好的产品选择是Azure Sphere，它为IoT设备提供了全面的端到端解决方案。

    Azure Sphere通过控制从硬件到操作系统再到身份验证过程的所有环节，确保设备和Azure之间的通信通道的安全。 确保设备的完整性不受损害。 建立安全通道后，可以安全地从设备接收消息，并可以远程将消息或软件更新发送到设备。

  2. 是否需要用于报告和管理的控制台？
    下一个决定将是需要从IoT解决方案获得的服务水平。 如果只是想连接到远程设备来接收遥测并偶尔推送更新，且不需要任何报表功能，那么你可能更愿意使用Azure IoT Hub本身。 程序员仍可以通过使用 Azure IoT Hub提供的工具(Service SDK或者Rest API)创建一组自定义管理工具和报告。

    但是，如果你想要使用预生成的可自定义用户界面来远程查看和控制设备，那么你可能更希望从IoT Central开始。 通过使用此解决方案，可以控制单个设备或一次性控制所有设备，并且可以针对某些条件（如设备故障）设置警报。

    IoT Central与许多不同的Azure产品（包括Azure IoT Hub)集成，以创建具有报告和管理功能的仪表板。 仪表板基于常见行业和使用方案的初始模板。 可以按原样使用初始模板生成的仪表板，也可以根据需要进行自定义。 可以拥有多个仪表板，并以不同用户为目标。