Creación y aprovisionamiento de un dispositivo IoT Edge para Linux en Windows con claves simétricas

Se aplica a: IoT Edge 1.5 IoT Edge 1.4

Importante

IoT Edge 1.5 LTS e IoT Edge 1.4 LTS son versiones compatibles. IoT Edge 1.4 LTS finaliza el ciclo de vida el 12 de noviembre de 2024. Si está usando una versión anterior, consulte Actualización de IoT Edge.

En este artículo se proporcionan instrucciones completas para registrar y aprovisionar un dispositivo IoT Edge para Linux en Windows.

Todos los dispositivos que se conectan a IoT Hub tienen un identificador de dispositivo que se usa para realizar un seguimiento de las comunicaciones de la nube al dispositivo o del dispositivo a la nube. Configure un dispositivo con su información de conexión, que incluye el nombre de host del centro de IoT, el identificador de dispositivo y la información que el dispositivo usa para autenticarse en IoT Hub.

Los pasos de este artículo le guían a través de un proceso denominado aprovisionamiento manual, donde conecta un único dispositivo a su centro de IoT. En el caso del aprovisionamiento manual, tiene dos opciones para autenticar dispositivos IoT Edge:

• Claves simétricas: cuando se crea una identidad de dispositivo en IoT Hub, el servicio crea dos claves. Debe colocar una de las claves en el dispositivo para que este la presente a IoT Hub al autenticarse.

  Este método de autenticación es más rápido para comenzar, pero no es tan seguro.

• X.509 auto firmado: se crean dos certificados de identidad X.509 y se colocan en el dispositivo. Cuando se crea una nueva identidad de dispositivo en IoT Hub, se proporcionan huellas digitales de ambos certificados. Cuando el dispositivo se autentica en IoT Hub, presenta un certificado, y IoT Hub comprueba que el certificado coincide con su huella digital.

  Este método de autenticación es más seguro y se recomienda para los escenarios de producción.

En este artículo se describe el uso de claves simétricas como método de autenticación. Si desea usar certificados X.509, consulte Creación y aprovisionamiento de un dispositivo IoT Edge para Linux en Windows con certificados X.509.

Nota:

Si tiene muchos dispositivos para configurar y no quiere aprovisionar manualmente cada uno, siga uno de los artículos a continuación para obtener información sobre cómo funciona IoT Edge con IoT Hub Device Provisioning Service:

• Creación y aprovisionamiento de dispositivos IoT Edge a gran escala mediante certificados X.509
• Creación y aprovisionamiento de dispositivos IoT Edge a gran escala con un TPM
• Creación y aprovisionamiento de dispositivos IoT Edge a gran escala mediante claves simétricas

Requisitos previos

En este artículo se explica cómo registrar un dispositivo IoT Edge e instalar IoT Edge para Linux en Windows. Estas tareas tienen requisitos previos y utilidades diferentes que se usan para realizarlas. Asegúrese de que cumple todos los requisitos previos antes de continuar.

Herramientas de administración de dispositivos

Puede usar Azure Portal, Visual Studio Code o la CLI de Azure para seguir los pasos para registrar el dispositivo. Cada utilidad tiene sus propios requisitos previos o puede que deban instalarse:

Portal

Un centro de IoT gratuito o estándar en la suscripción de Azure.

Visual Studio Code

• Un centro de IoT gratuito o estándar en la suscripción de Azure
• Visual Studio Code
• Extensión de Azure IoT Edge. La extensión de Herramientas de Azure IoT Edge para Visual Studio Code está en modo de mantenimiento.
• Extensión de Azure IoT Hub

CLI de Azure

• Un centro de IoT gratuito o estándar en la suscripción de Azure

• La CLI de Azure en su entorno

  Como mínimo, la versión de la CLI de Azure debe ser la 2.0.70 o posterior. Use az --version para asegurarse. Esta versión admite az comandos de extensión e introduce el marco de comandos de Knack.

Requisitos del dispositivo

Un dispositivo Windows con los siguientes requisitos mínimos:

• Requisitos del sistema

  • Windows 10¹/11 (Pro, Enterprise, IoT Enterprise)
  • Windows Server 2019¹/2022
    _{¹ Windows 10 y Windows Server 2019, compilación mínima 17763 con todas las actualizaciones acumulativas actuales instaladas.}

• Requisitos de hardware

  • Memoria libre mínima: 1 GB
  • Espacio libre en disco mínimo: 10 GB

• Compatibilidad con la virtualización

  • En Windows 10, habilite Hyper-V. Para obtener más información, vea Información de Hyper-V en Windows 10.
  • En Windows Server, instale el rol de Hyper-V y cree un conmutador de red predeterminado. Para más información, consulte Virtualización anidada en Azure IoT Edge para Linux en Windows.
  • En una máquina virtual, configure la virtualización anidada. Para obtener más información, consulte Virtualización anidada.

• Soporte de red

  • Windows Server no incluye un conmutador predeterminado. Para poder implementar EFLOW en un dispositivo Windows Server, debe crear un conmutador virtual. Para obtener más información, consulte Creación de un conmutador virtual para Linux en Windows.
  • Las versiones de escritorio de Windows incluyen un conmutador predeterminado que se puede usar para la instalación de EFLOW. Si es necesario, puede crear su propio conmutador virtual personalizado.

Sugerencia

Si quiere usar módulos de Linux con aceleración por GPU en la implementación de Azure IoT Edge para Linux en Windows, debe tener en cuenta varias opciones de configuración.

Tendrá que instalar los controladores correctos en función de la arquitectura de GPU y es posible que necesite acceder a una compilación del programa Windows Insider. Para determinar sus necesidades de configuración y cumplir estos requisitos previos, consulte Aceleración por GPU para Azure IoT Edge para Linux en Windows.

Asegúrese de que se toma el tiempo necesario para cumplir los requisitos previos para la aceleración de GPU. Deberá reiniciar el proceso de instalación si decide realizar aceleración de GPU durante la instalación.

Herramientas para desarrolladores

Prepare el dispositivo de destino para la instalación de Azure IoT Edge para Linux en Windows y la implementación de la máquina virtual Linux:

1. Establezca la directiva de ejecución en el dispositivo de destino en AllSigned. Puede comprobar la directiva de ejecución actual en un símbolo del sistema de PowerShell con privilegios elevados con el siguiente comando:

   Get-ExecutionPolicy -List
   

   Si la directiva de ejecución de local machine no es AllSigned, puede establecer la directiva de ejecución con el siguiente comando:

   Set-ExecutionPolicy -ExecutionPolicy AllSigned -Force
   

Para obtener más información sobre el módulo de PowerShell de Azure IoT Edge para Linux en Windows, consulte la referencia de funciones de PowerShell.

Registro del dispositivo

Puede usar Azure Portal, Visual Studio Code o la CLI de Azure para registrar el dispositivo, según su preferencia.

Portal

En su centro de IoT en Azure Portal, los dispositivos IoT Edge se crean y administran por separado de los dispositivos IOT que no están habilitados para Edge.

1. Inicie sesión en Azure Portal y vaya a IoT Hub.

2. En el panel izquierdo, seleccione Dispositivos en el menú y, luego, elija Agregar dispositivo.

3. En la página Crear un dispositivo, proporcione la información siguiente:

   • Cree un identificador de dispositivo descriptivo, por ejemplo, my-edge-device-1 (todo en minúsculas). Copie este identificador de dispositivo, ya que lo usará más adelante.
   • Active la casilla Dispositivo IoT Edge.
   • Seleccione Clave simétrica como el tipo de autenticación.
   • Use la configuración predeterminada para generar automáticamente claves de autenticación, que conectan el nuevo dispositivo al centro.

4. Seleccione Guardar.

Debería ver el nuevo dispositivo que aparece en el centro de IoT.

Visual Studio Code

Inicio de sesión en Azure

Puede usar las extensiones de Azure IoT para Visual Studio Code para realizar operaciones con IoT Hub. Asegúrese de que ha instalado los requisitos previos de la extensión de Azure IoT.

Una vez instaladas las extensiones de Azure IoT Edge y Azure IoT Hub, verá que se agrega un icono de Azure al menú del icono de la izquierda. Para iniciar sesión en su cuenta de Azure a través de Visual Studio Code, seleccione el icono de Azure y, después, seleccione Iniciar sesión en Azure.

Registro de un nuevo dispositivo en Visual Studio Code

El registro de un nuevo dispositivo es similar a la creación de un dispositivo IoT Edge en Azure Portal. Este dispositivo virtual es uno de los gemelos, mientras que el dispositivo real es el otro gemelo. Visual Studio Code puede configurarlo automáticamente mediante los siguientes pasos.

1. En el menú Explorador de Visual Studio Code, expanda la sección Azure IoT Hub.
2. Selecciona los puntos suspensivos ... en el encabezado de la sección Azure IoT Hub. Si no ves los puntos suspensivos, selecciona o mantén el puntero sobre el encabezado.
3. Seleccione Create IoT Edge Device (Crear un dispositivo de IoT Edge).
4. En el cuadro de texto que se abre, asigne un identificador al dispositivo, por ejemplo, my-edge-device-1 (todo en minúsculas) y presione entrar.

En la consola de salida de Visual Studio Code, verá el resultado del comando: una impresión JSON. La información del dispositivo incluye el deviceId que proporcionó y genera una connectionString que puede usar para conectar el dispositivo físico a IoT Hub. La consola de salida también muestra las claves y otra información de identificación del dispositivo.

Ahora puede ver el dispositivo en la sección Azure IoT Hub>Dispositivos del menú Explorador.

Nota:

Si el dispositivo no aparece en la lista, es posible que tenga que elegir IoT Hub en el vínculo Seleccionar IoT Hub proporcionado en Azure IoT Hub y, a continuación, siga las indicaciones. Las indicaciones le pedirán que elija primero la suscripción y, después, su IoT Hub. Este proceso permite a Visual Studio Code conocer su instancia de IoT Hub (y todos los dispositivos que contiene). Actualice Visual Studio Code y el dispositivo debería mostrarse.

CLI de Azure

Use el comando az iot hub device-identity create para crear una nueva identidad de dispositivo en su centro de IoT. Reemplace device_id_here por su propio identificador de dispositivo nuevo y único, por ejemplo, my-edge-device-1 (todo en minúsculas). Reemplace hub_name_here por el IoT Hub existente.

Este comando incluye tres parámetros:

• --device-id o -d: proporcione un nombre descriptivo que sea único dentro de su IoT Hub.

• --hub-name o -n: proporcione el nombre de su IoT Hub.

• --edge-enabled o --ee: declare que se trata de un dispositivo de IoT Edge.

  az iot hub device-identity create --device-id device_id_here --hub-name hub_name_here --edge-enabled
  

Si la CLI indica El comando requiere la extensión azure-iot. ¿Desea instalarla ahora?, escriba Y y presione Enter para iniciar la descarga para crear el dispositivo.

Ahora que tiene un dispositivo registrado en IoT Hub, puede recuperar la información de aprovisionamiento que se usa para completar la instalación y el aprovisionamiento del entorno de ejecución de Azure IoT Edge en el siguiente paso.

Visualización de dispositivos registrados y recuperación de la información de aprovisionamiento

Los dispositivos que usan la autenticación de claves simétricas necesitan sus cadenas de conexión para completar la instalación y el aprovisionamiento del entorno de ejecución de Azure IoT Edge. La cadena de conexión se genera para el dispositivo IoT Edge al crear el dispositivo. Para Visual Studio Code y la CLI de Azure, la cadena de conexión se encuentra en la salida JSON. Si usa Azure Portal para crear el dispositivo, puede encontrar la cadena de conexión desde el propio dispositivo. Al seleccionar el dispositivo en IoT Hub, se muestra como Primary connection string en la página del dispositivo.

Portal

Todos los dispositivos habilitados para Edge que se conectan al centro de IoT se enumeran en la página Dispositivos de su IoT Hub. Si tiene varios dispositivos, puede filtrar la lista seleccionando el tipo dispositivos Iot Edge y, a continuación, seleccione Aplicar.

Cuando esté listo para configurar el dispositivo, necesitará la cadena de conexión que vincula el dispositivo físico con su identidad en el centro de IoT. Los dispositivos que se autentican con claves simétricas tienen sus cadenas de conexión disponibles para copiarse en el portal. Para buscar la cadena de conexión en el portal:

1. En la página Dispositivos, seleccione el identificador de dispositivo IoT Edge en la lista.
2. Copie el valor de la cadena de conexión primaria o la cadena de conexión secundaria. Cualquiera de las teclas funciona.

Visual Studio Code

Todos los dispositivos que se conectan a IoT Hub se enumeran en la sección Azure IoT Hub del explorador de Visual Studio Code. Los dispositivos IoT Edge se distinguen de los dispositivos que no son perimetrales porque tienen un icono diferente y ve que los módulos de $edgeAgent y $edgeHub se implementan en cada dispositivo IoT Edge.

Cuando esté listo para configurar el dispositivo, necesitará la cadena de conexión que vincula el dispositivo físico con su identidad en el centro de IoT. Aquí se muestra cómo obtener la cadena de conexión de Visual Studio Code.

1. Haga clic con el botón derecho en el identificador (nombre) del dispositivo en la sección Azure IoT Hub.

2. Seleccione Copy Device Connection String (Copiar la cadena de conexión del dispositivo).

   La cadena de conexión se copiará al portapapeles.

También puede seleccionar Get Device Info (Obtener información del dispositivo), si hace clic con el botón derecho del mouse en el menú para ver toda la información del dispositivo, incluyendo la cadena de conexión, en la ventana de salida.

CLI de Azure

Para ver todos los dispositivos de IoT Hub, use el comando az iot hub device-identity list. Reemplace hub_name_here por su propio nombre de IoT Hub.

az iot hub device-identity list --hub-name hub_name_here

Cualquier dispositivo registrado como dispositivo IoT Edge tiene la propiedad capabilities.iotEdge establecida en true. También verá muchos otros metadatos como salida JSON, incluidos los identificadores de dispositivo.

Cuando esté listo para configurar el dispositivo, necesitará su cadena de conexión que vincula el dispositivo físico con su identidad en el centro de IoT. Use el siguiente comando az iot hub device-identity connection-string show para devolver la cadena de conexión para un único dispositivo. Reemplace [device_id] y [hub_name] con sus propios valores. El valor del parámetro device-identity distingue mayúsculas y minúsculas.

az iot hub device-identity connection-string show --device-id [device_id] --hub-name [hub_name]

Debería ver la salida JSON en la consola, similar a la siguiente:

{
  "connectionString": "HostName=[hub_name].azure-devices.net;DeviceId=[device_id];SharedAccessKey=[device_key]"
}

Sugerencia

El comando connection-string show se presentó en la versión 0.9.8 de la extensión de Azure IoT, en reemplazo del comando show-connection-string en desuso. Si recibe un error al ejecutar este comando, asegúrese de que la versión de la extensión esté actualizada a 0.9.8 o posterior. Para obtener más información y las actualizaciones más recientes, consulte Extensión de Microsoft Azure IoT para la CLI de Azure.

Al copiar la cadena de conexión que se va a usar en un dispositivo, no incluya las comillas alrededor de la cadena de conexión.

Instalación de IoT Edge

Implemente Azure IoT Edge para Linux en Windows en el dispositivo de destino.

Nota:

En el siguiente proceso de PowerShell se muestra cómo implementar IoT Edge para Linux en Windows en el dispositivo local. Si quiere realizar la implementación en un dispositivo de destino remoto mediante PowerShell, puede usar PowerShell remoto para establecer una conexión a un dispositivo remoto y ejecutar estos comandos de manera remota en ese dispositivo.

1. En una sesión de PowerShell con privilegios elevados, ejecute cualquiera de los siguientes comandos en función de la arquitectura del dispositivo de destino para descargar IoT Edge para Linux o Windows.

   • X64/AMD64

     $msiPath = $([io.Path]::Combine($env:TEMP, 'AzureIoTEdge.msi'))
     $ProgressPreference = 'SilentlyContinue'
     Invoke-WebRequest "https://aka.ms/AzEFLOWMSI_1_4_LTS_X64" -OutFile $msiPath
     

   • ARM64

     $msiPath = $([io.Path]::Combine($env:TEMP, 'AzureIoTEdge.msi'))
     $ProgressPreference = 'SilentlyContinue'
     Invoke-WebRequest "https://aka.ms/AzEFLOWMSI_1_4_LTS_ARM64" -OutFile $msiPath
     

2. Instale IoT Edge para Linux en Windows en el dispositivo.

   Start-Process -Wait msiexec -ArgumentList "/i","$([io.Path]::Combine($env:TEMP, 'AzureIoTEdge.msi'))","/qn"
   

   Para especificar la instalación personalizada de IoT Edge para Linux en Windows y los directorios VHDX, agregue los parámetros INSTALLDIR="<FULLY_QUALIFIED_PATH>" y VHDXDIR="<FULLY_QUALIFIED_PATH>" al comando de instalación. Por ejemplo, si quiere usar la carpeta D:\EFLOW para la instalación y la carpeta D:\EFLOW-VHDX para el VHDX, puede usar el siguiente cmdlet de PowerShell.

   Start-Process -Wait msiexec -ArgumentList "/i","$([io.Path]::Combine($env:TEMP, 'AzureIoTEdge.msi'))","/qn","INSTALLDIR=D:\EFLOW", "VHDXDIR=D:\EFLOW-VHDX"
   

3. Establezca la directiva de ejecución en el dispositivo de destino en AllSigned si todavía no lo está. Consulte los requisitos previos de PowerShell para los comandos a fin de comprobar la directiva de ejecución actual y establecer la directiva de ejecución en AllSigned.

4. Creación de la implementación de IoT Edge para Linux en Windows. La implementación crea la máquina virtual Linux e instala el entorno de ejecución de IoT Edge de forma automática.

   Deploy-Eflow
   

   Sugerencia

   De forma predeterminada, el comando Deploy-Eflow crea la máquina virtual Linux con 1 GB de RAM, 1 núcleo de vCPU y 16 GB de espacio en disco. Sin embargo, los recursos que necesita la máquina virtual dependen en gran medida de las cargas de trabajo que implemente. Si la máquina virtual no tiene memoria suficiente para dar servicio a las cargas de trabajo, no se iniciará.

   Puede personalizar los recursos disponibles de la máquina virtual mediante los parámetros opcionales del comando Deploy-Eflow. Esto es necesario para implementar EFLOW en un dispositivo con los requisitos mínimos de hardware.

   Por ejemplo, el comando siguiente crea una máquina virtual con 1 núcleo vCPU, 1 GB de RAM (representado en MB) y 2 GB de espacio en disco:

   Deploy-Eflow -cpuCount 1 -memoryInMB 1024 -vmDataSize 2
   

   Para obtener información sobre todos los parámetros opcionales disponibles, vea Funciones de PowerShell para IoT Edge para Linux en Windows.

   Advertencia

   De forma predeterminada, la máquina virtual Linux EFLOW no tiene configuración de DNS. Las implementaciones que usan DHCP intentarán obtener la configuración de DNS propagada por el servidor DHCP. Compruebe la configuración de DNS para garantizar la conectividad a Internet. Para más información, consulte AzEFLOW-DNS.

   Puede asignar una GPU a la implementación para habilitar módulos de Linux con aceleración por GPU. Para obtener acceso a estas características, debe instalar los requisitos previos detallados en Aceleración de GPU para Azure IoT Edge para Linux en Windows.

   Para usar un acceso directo de GPU, agregue los parámetros gpuName, gpuPassthroughType y gpuCount a su comando Deploy-Eflow. Para obtener información sobre todos los parámetros opcionales disponibles, vea Funciones de PowerShell para IoT Edge para Linux en Windows.

   Advertencia

   La habilitación del acceso directo de dispositivos de hardware puede aumentar los riesgos de seguridad. Microsoft recomienda usar un controlador de mitigación de dispositivos del proveedor de GPU, si procede. Para obtener más información, vea Implementación de dispositivos gráficos mediante la asignación discreta de dispositivos.

5. Escriba "Y" para aceptar los términos de licencia.

6. Escriba "O" o "R" para activar o desactivar la opción Datos de diagnóstico opcionales en función de sus preferencias.

7. Una vez completada la implementación, la ventana de PowerShell indica Implementación correcta.

   

   Después de una implementación correcta, está listo para aprovisionar el dispositivo.

Aprovisionamiento del dispositivo con su identidad de nube

Ya está listo para configurar el dispositivo con su identidad en la nube y la información de autenticación.

Para aprovisionar el dispositivo mediante claves simétricas, necesita la cadena de conexión del dispositivo.

Ejecute el siguiente comando en una sesión de PowerShell con privilegios elevados en el dispositivo de destino. Reemplace el texto de marcador de posición por sus valores propios.

Provision-EflowVm -provisioningType ManualConnectionString -devConnString "PASTE_DEVICE_CONNECTION_STRING_HERE"

Para obtener más información sobre el comando Provision-EflowVM, vea Funciones de PowerShell para IoT Edge para Linux en Windows.

Comprobación de configuración correcta

Compruebe que IoT Edge para Linux en Windows se haya instalado y configurado correctamente en el dispositivo de IoT Edge.

1. Inicie sesión en la máquina virtual de IoT Edge para Linux en Windows con el comando siguiente en la sesión de PowerShell:

   Connect-EflowVm
   

   Nota:

   La única cuenta que se permite a SSH en la máquina virtual es la del usuario que la creó.

2. Una vez que haya iniciado sesión, puede comprobar la lista de módulos de IoT Edge en ejecución con el comando de Linux siguiente:

   sudo iotedge list
   

3. Si tiene que solucionar problemas del servicio IoT Edge, use los siguientes comandos de Linux.

   1. Recupere los registros de servicio.

      sudo iotedge system logs
      

   2. Use la herramienta check para comprobar el estado de configuración y conexión del dispositivo.

      sudo iotedge check
      

   Nota:

   En un dispositivo recién aprovisionado, es posible que vea un error relacionado con IoT Edge Hub:

   × preparación para producción: el directorio de almacenamiento de Edge Hub se conserva en el sistema de archivos host: error

   No se pudo comprobar el estado actual del contenedor de Edge Hub

   Este error se espera en un dispositivo recién aprovisionado porque el módulo de IoT Edge Hub no se está ejecutando. Para resolver el error, en IoT Hub, establezca los módulos del dispositivo y cree una implementación. La creación de una implementación para el dispositivo inicia los módulos en el dispositivo, incluido el módulo de IoT Edge Hub.

Al crear un nuevo dispositivo IoT Edge, se muestra el código de estado 417 -- The device's deployment configuration is not set en Azure Portal. Este estado es normal y significa que el dispositivo está listo para recibir una implementación de módulo.

Desinstalación de IoT Edge para Linux en Windows

Si quiere desinstalar Azure IoT Edge para Linux en Windows de su dispositivo, siga estos pasos.

1. Abrir la configuración en Windows
2. Seleccione Agregar o quitar programas.
3. Seleccione la aplicación Azure IoT Edge.
4. Seleccione Desinstalar.

Pasos siguientes

• Vaya a Implementación de módulos de Azure IoT Edge para obtener información sobre cómo implementar módulos en el dispositivo.
• Obtenga información acerca de cómo administrar certificados en IoT Edge para Linux en máquinas virtuales de Windows y transferir archivos desde el sistema operativo host a la máquina virtual de Linux.
• Aprenda a configurar los dispositivos de IoT Edge para que se comuniquen a través de un servidor proxy.