Udostępnij za pośrednictwem


Wprowadzenie do zarządzania bliźniaczymi reprezentacjami urządzeń

Użyj zestawu SDK urządzenia usługi Azure IoT Hub i zestawu SDK usługi, aby opracowywać aplikacje obsługujące typowe zadania bliźniaczych reprezentacji urządzeń. Bliźniacze reprezentacje urządzeń to dokumenty JSON, które przechowują informacje o stanie urządzenia, w tym metadane, konfiguracje i warunki. Usługa IoT Hub utrzymuje bliźniacze reprezentację urządzenia dla każdego urządzenia, które łączy się z nim.

Bliźniacze reprezentacje urządzeń umożliwiają:

  • Przechowywanie metadanych urządzenia z zaplecza rozwiązania
  • Zgłoś bieżące informacje o stanie, takie jak dostępne możliwości i warunki, na przykład użyta metoda łączności z poziomu aplikacji urządzenia
  • Synchronizowanie stanu długotrwałych przepływów pracy, takich jak aktualizacje oprogramowania układowego i konfiguracji, między aplikacją urządzenia a aplikacją zaplecza
  • Wykonywanie zapytań dotyczących metadanych, konfiguracji lub stanu urządzenia

Aby uzyskać więcej informacji o bliźniaczych reprezentacjach urządzeń, w tym o tym, kiedy używać bliźniaczych reprezentacji urządzeń, zobacz Omówienie bliźniaczych reprezentacji urządzeń i korzystanie z nich w usłudze IoT Hub.

Uwaga

Funkcje opisane w tym artykule są dostępne tylko w warstwie Standardowa usługi IoT Hub. Aby uzyskać więcej informacji na temat warstw podstawowej i standardowej/bezpłatnej usługi IoT Hub, zobacz Wybieranie odpowiedniej warstwy usługi IoT Hub dla rozwiązania.

W tym artykule przedstawiono sposób tworzenia dwóch typów aplikacji:

  • Aplikacje urządzeń mogą obsługiwać żądania aktualizacji żądanych właściwości i reagować na zmiany w zgłoszonych właściwościach.
  • Aplikacje usługi mogą aktualizować tagi bliźniaczych reprezentacji urządzeń, ustawiać nowe żądane właściwości i wykonywać zapytania dotyczące urządzeń na podstawie wartości bliźniaczych reprezentacji urządzeń.

Uwaga

Ten artykuł ma na celu uzupełnienie przykładów zestawów SDK usługi Azure IoT, do których odwołuje się ten artykuł. Za pomocą narzędzi zestawu SDK można tworzyć zarówno aplikacje urządzeń, jak i zaplecza.

Wymagania wstępne

  • Centrum IoT. Niektóre wywołania zestawu SDK wymagają parametry połączenia podstawowej usługi IoT Hub, dlatego zanotuj parametry połączenia.

  • Zarejestrowane urządzenie. Niektóre wywołania zestawu SDK wymagają parametry połączenia podstawowego urządzenia, dlatego zanotuj parametry połączenia.

  • Jeśli aplikacja używa protokołu MQTT, upewnij się, że port 8883 jest otwarty w zaporze. Protokół MQTT komunikuje się za pośrednictwem portu 8883. Ten port może zostać zablokowany w niektórych środowiskach sieci firmowych i edukacyjnych. Aby uzyskać więcej informacji i sposobów obejścia tego problemu, zobacz Nawiązywanie połączenia z usługą IoT Hub (MQTT).

  • Wymagania dotyczące zestawu SDK języka:

    • .NET SDK — wymaga programu Visual Studio.
    • Zalecany jest zestaw Python SDK - w wersji 3.7 lub nowszej. Upewnij się, że używasz 32-bitowej lub 64-bitowej instalacji zgodnie z wymaganiami konfiguracji. Po wyświetleniu monitu podczas instalacji upewnij się, że język Python został dodany do zmiennej środowiskowej specyficznej dla platformy.
    • Java — wymaga zestawu Java SE Development Kit 8. Upewnij się, że wybrano środowisko Java 8 w obszarze Obsługa długoterminowa , aby przejść do pobierania zestawu JDK 8.
    • Node.js — wymaga Node.js w wersji 10.0.x lub nowszej.

Omówienie

W tym artykule opisano sposób użycia zestawu SDK usługi Azure IoT dla platformy .NET do tworzenia kodu aplikacji usługi urządzenia i zaplecza dla bliźniaczych reprezentacji urządzeń.

Tworzenie aplikacji urządzenia

Aplikacje urządzeń mogą odczytywać i zapisywać zgłaszane właściwości bliźniaczej reprezentacji bliźniaczej oraz otrzymywać powiadomienia o zmianach właściwości żądanej reprezentacji bliźniaczej, które są ustawiane przez aplikację zaplecza lub usługę IoT Hub.

W tej sekcji opisano sposób używania kodu aplikacji urządzenia do wykonywania następujących czynności:

  • Pobieranie bliźniaczej reprezentacji urządzenia i badanie zgłoszonych właściwości
  • Aktualizowanie zgłoszonych właściwości bliźniaczej reprezentacji urządzenia
  • Tworzenie procedury obsługi wywołania zwrotnego żądanej aktualizacji właściwości

Ważne

Ten artykuł zawiera kroki łączenia urządzenia przy użyciu sygnatury dostępu współdzielonego, nazywanej również uwierzytelnianiem klucza symetrycznego. Ta metoda uwierzytelniania jest wygodna do testowania i oceny, ale uwierzytelnianie urządzenia przy użyciu certyfikatów X.509 jest bardziej bezpieczne. Aby dowiedzieć się więcej, zobacz Zabezpieczenia najlepszych rozwiązań > zabezpieczeń Zabezpieczenia zabezpieczeń Zabezpieczenia zabezpieczeń.

Dodawanie pakietu NuGet urządzenia

Aplikacje klienckie urządzeń napisane w języku C# wymagają pakietu NuGet Microsoft.Azure.Devices.Client .

Nawiązywanie połączenia z urządzeniem

Klasa DeviceClient uwidacznia wszystkie metody wymagane do interakcji z bliźniaczymi reprezentacjami urządzeń z urządzenia.

Nawiąż połączenie z urządzeniem przy użyciu metody CreateFromConnectionString wraz z parametry połączenia urządzenia i protokołem transportu połączenia.

Parametr CreateFromConnectionString protokołu transportowego TransportType obsługuje następujące protokoły transportu:

  • Mqtt
  • Mqtt_WebSocket_Only
  • Mqtt_Tcp_Only
  • Amqp
  • Amqp_WebSocket_Only
  • Amqp_Tcp_Only

Protokół Http1 nie jest obsługiwany w przypadku aktualizacji bliźniaczej reprezentacji urządzenia.

Ten przykład łączy się z urządzeniem przy użyciu protokołu transportowego Mqtt .

using Microsoft.Azure.Devices.Client;
using Microsoft.Azure.Devices.Shared;
using Newtonsoft.Json;

static string DeviceConnectionString = "{IoT hub device connection string}";
static _deviceClient = null;
_deviceClient = DeviceClient.CreateFromConnectionString(DeviceConnectionString, 
   TransportType.Mqtt);

Pobieranie bliźniaczej reprezentacji urządzenia i badanie właściwości

Wywołaj metodę GetTwinAsync , aby pobrać bieżące właściwości bliźniaczej reprezentacji urządzenia. Istnieje wiele właściwości obiektu bliźniaczej reprezentacji, których można użyć do uzyskiwania dostępu do określonych obszarów Twin danych JSON, w tym Properties, Status, Tagsi Version.

Ten przykład pobiera właściwości bliźniaczej reprezentacji urządzenia i drukuje wartości bliźniaczych reprezentacji w formacie JSON.

Console.WriteLine("Retrieving twin...");
Twin twin = await _deviceClient.GetTwinAsync();
Console.WriteLine("\tInitial twin value received:");
Console.WriteLine($"\t{twin.ToJson()}");

Aktualizowanie zgłoszonych właściwości bliźniaczej reprezentacji urządzenia

Aby zaktualizować zgłoszoną właściwość bliźniaczej reprezentacji:

  1. Tworzenie obiektu TwinCollection dla zgłaszanej aktualizacji właściwości
  2. Aktualizowanie co najmniej jednej zgłoszonej właściwości w TwinCollection obiekcie
  3. Użyj metody UpdateReportedPropertiesAsync , aby wypchnąć zmiany zgłaszanej właściwości do usługi IoT Hub

Na przykład:

try
{
Console.WriteLine("Sending sample start time as reported property");
TwinCollection reportedProperties = new TwinCollection();
reportedProperties["DateTimeLastAppLaunch"] = DateTime.UtcNow;
await _deviceClient.UpdateReportedPropertiesAsync(reportedProperties);
}
catch (Exception ex)
{
   Console.WriteLine();
   Console.WriteLine("Error in sample: {0}", ex.Message);
}

Tworzenie procedury obsługi wywołania zwrotnego żądanej aktualizacji właściwości

Utwórz żądaną procedurę obsługi wywołania zwrotnego aktualizacji właściwości, która jest wykonywana po zmianie żądanej właściwości w bliźniaczej reprezentacji urządzenia, przekazując nazwę metody obsługi wywołania zwrotnego na SetDesiredPropertyUpdateCallbackAsync.

Na przykład to wywołanie konfiguruje system w celu powiadomienia metody o nazwieOnDesiredPropertyChangedAsync za każdym razem, gdy żądana właściwość zostanie zmieniona.

await _deviceClient.SetDesiredPropertyUpdateCallbackAsync(OnDesiredPropertyChangedAsync, null);

Właściwości bliźniaczej reprezentacji są przekazywane do metody wywołania zwrotnego jako twinCollection i można je zbadać jako KeyValuePair struktury.

Ten przykład odbiera żądane aktualizacje właściwości jako TwinCollectionelement , a następnie przechodzi w pętli i drukuje KeyValuePair aktualizacje kolekcji. Po pętli w KeyValuePair kolekcji kod wywołuje UpdateReportedPropertiesAsync polecenie w celu zaktualizowania zgłaszanej DateTimeLastDesiredPropertyChangeReceived właściwości, aby zachować aktualność czasu ostatniej aktualizacji.

private async Task OnDesiredPropertyChangedAsync(TwinCollection desiredProperties, object userContext)
{
   var reportedProperties = new TwinCollection();

   Console.WriteLine("\tDesired properties requested:");
   Console.WriteLine($"\t{desiredProperties.ToJson()}");

   // For the purpose of this sample, we'll blindly accept all twin property write requests.
   foreach (KeyValuePair<string, object> desiredProperty in desiredProperties)
   {
         Console.WriteLine($"Setting {desiredProperty.Key} to {desiredProperty.Value}.");
         reportedProperties[desiredProperty.Key] = desiredProperty.Value;
   }

   Console.WriteLine("\tAlso setting current time as reported property");
   reportedProperties["DateTimeLastDesiredPropertyChangeReceived"] = DateTime.UtcNow;

   await _deviceClient.UpdateReportedPropertiesAsync(reportedProperties);
}

Przykład urządzenia z zestawem SDK

Zestaw SDK usługi Azure IoT dla platformy .NET udostępnia działającą przykładową aplikację urządzenia, która obsługuje zadania bliźniaczej reprezentacji urządzenia. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz TwinSample.

Tworzenie aplikacji zaplecza

Aplikacja zaplecza łączy się z urządzeniem za pośrednictwem usługi IoT Hub i może odczytywać zgłaszane i żądane właściwości urządzenia, zapisywać żądane właściwości urządzenia i uruchamiać zapytania dotyczące urządzeń.

W tej sekcji opisano sposób tworzenia kodu aplikacji zaplecza w celu:

  • Odczytywanie i aktualizowanie pól bliźniaczych reprezentacji urządzenia
  • Tworzenie zapytania bliźniaczej reprezentacji urządzenia

Klasa RegistryManager uwidacznia wszystkie metody wymagane do utworzenia aplikacji zaplecza w celu interakcji z bliźniaczymi reprezentacjami urządzeń z usługi.

Dodawanie pakietu NuGet usługi

Aplikacje usługi zaplecza wymagają pakietu NuGet Microsoft.Azure.Devices .

Nawiązywanie połączenia z centrum IoT

Usługę zaplecza można połączyć z usługą IoT Hub przy użyciu następujących metod:

  • Zasady dostępu współdzielonego
  • Microsoft Entra

Ważne

Ten artykuł zawiera kroki nawiązywania połączenia z usługą przy użyciu sygnatury dostępu współdzielonego. Ta metoda uwierzytelniania jest wygodna do testowania i oceny, ale uwierzytelnianie w usłudze przy użyciu identyfikatora Entra firmy Microsoft lub tożsamości zarządzanych jest bardziej bezpieczne. Aby dowiedzieć się więcej, zobacz Security best practices Cloud security (Najlepsze rozwiązania > dotyczące zabezpieczeń w chmurze).

Nawiązywanie połączenia przy użyciu zasad dostępu współdzielonego

Połącz aplikację zaplecza z urządzeniem przy użyciu polecenia CreateFromConnectionString. Aplikacja wymaga uprawnień połączenia usługi w celu zmodyfikowania żądanych właściwości bliźniaczej reprezentacji urządzenia i wymaga uprawnień do odczytu rejestru w celu wykonywania zapytań dotyczących rejestru tożsamości. Nie ma domyślnych zasad dostępu współdzielonego, które zawierają tylko te dwa uprawnienia, więc należy utworzyć je, jeśli jeszcze nie istnieje. Podaj te zasady dostępu współdzielonego parametry połączenia jako parametr do fromConnectionString. Aby uzyskać więcej informacji na temat zasad dostępu współdzielonego, zobacz Kontrola dostępu do usługi IoT Hub przy użyciu sygnatur dostępu współdzielonego.

using Microsoft.Azure.Devices;
static RegistryManager registryManager;
static string connectionString = "{Shared access policy connection string}";
registryManager = RegistryManager.CreateFromConnectionString(connectionString);

Nawiązywanie połączenia przy użyciu usługi Microsoft Entra

Aplikacja zaplecza korzystająca z usługi Microsoft Entra musi pomyślnie uwierzytelnić się i uzyskać poświadczenia tokenu zabezpieczającego przed nawiązaniem połączenia z usługą IoT Hub. Ten token jest przekazywany do metody połączenia usługi IoT Hub. Aby uzyskać ogólne informacje na temat konfigurowania i używania usługi Microsoft Entra dla usługi IoT Hub, zobacz Kontrola dostępu do usługi IoT Hub przy użyciu identyfikatora Microsoft Entra.

Konfigurowanie aplikacji Microsoft Entra

Musisz skonfigurować aplikację Firmy Microsoft Entra skonfigurowaną dla preferowanych poświadczeń uwierzytelniania. Aplikacja zawiera parametry, takie jak klucz tajny klienta, który jest używany przez aplikację zaplecza do uwierzytelniania. Dostępne konfiguracje uwierzytelniania aplikacji to:

  • Klucz tajny klienta
  • Certyfikat
  • Poświadczenia tożsamości federacyjnej

Aplikacje Firmy Microsoft Entra mogą wymagać określonych uprawnień roli w zależności od wykonywanych operacji. Na przykład współautor bliźniaczej reprezentacji usługi IoT Hub jest wymagany do włączenia dostępu do odczytu i zapisu na urządzeniu usługi IoT Hub i bliźniaczych reprezentacjach modułów. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Zarządzanie dostępem do usługi IoT Hub przy użyciu przypisania roli RBAC platformy Azure.

Aby uzyskać więcej informacji na temat konfigurowania aplikacji Microsoft Entra, zobacz Szybki start: rejestrowanie aplikacji przy użyciu Platforma tożsamości Microsoft.

Uwierzytelnianie przy użyciu wartości DefaultAzureCredential

Najprostszym sposobem użycia usługi Microsoft Entra do uwierzytelniania aplikacji zaplecza jest użycie wartości DefaultAzureCredential, ale zaleca się użycie innej metody w środowisku produkcyjnym, w tym określonej TokenCredential lub pared-down ChainedTokenCredential. Dla uproszczenia w tej sekcji opisano uwierzytelnianie przy użyciu i DefaultAzureCredential klucz tajny klienta. Aby uzyskać więcej informacji na temat zalet i wad korzystania z usługi , zobacz Wskazówki dotyczące użycia DefaultAzureCredentialdla elementu DefaultAzureCredential.

DefaultAzureCredential obsługuje różne mechanizmy uwierzytelniania i określa odpowiedni typ poświadczeń na podstawie środowiska, w których jest wykonywany. Próbuje użyć wielu typów poświadczeń w kolejności, dopóki nie znajdzie działającego poświadczenia.

Firma Microsoft Entra wymaga tych pakietów NuGet i odpowiednich using instrukcji:

  • Azure.Core
  • Azure.Identity
using Azure.Core;
using Azure.Identity;

W tym przykładzie klucz tajny klienta rejestracji aplikacji Firmy Microsoft, identyfikator klienta i identyfikator dzierżawy są dodawane do zmiennych środowiskowych. Te zmienne środowiskowe są używane przez DefaultAzureCredential program do uwierzytelniania aplikacji. Wynikiem pomyślnego uwierzytelnienia firmy Microsoft Entra jest poświadczenie tokenu zabezpieczającego przekazywane do metody połączenia usługi IoT Hub.

string clientSecretValue = "xxxxxxxxxxxxxxx";
string clientID = "xxxxxxxxxxxxxx";
string tenantID = "xxxxxxxxxxxxx";

Environment.SetEnvironmentVariable("AZURE_CLIENT_SECRET", clientSecretValue);
Environment.SetEnvironmentVariable("AZURE_CLIENT_ID", clientID);
Environment.SetEnvironmentVariable("AZURE_TENANT_ID", tenantID);

TokenCredential tokenCredential = new DefaultAzureCredential();

Wynikowy tokenCredential można następnie przekazać do metody łączenia z usługą IoT Hub dla dowolnego klienta zestawu SDK, który akceptuje poświadczenia firmy Microsoft Entra:

W tym przykładzie TokenCredential parametr jest przekazywany do , aby ServiceClient.Create utworzyć obiekt połączenia ServiceClient .

string hostname = "xxxxxxxxxx.azure-devices.net";
using var serviceClient = ServiceClient.Create(hostname, tokenCredential, TransportType.Amqp);

W tym przykładzie TokenCredential parametr jest przekazywany do RegistryManager.Create , aby utworzyć obiekt RegistryManager .

string hostname = "xxxxxxxxxx.azure-devices.net";
registryManager = RegistryManager.Create(hostname, tokenCredential);
Przykład kodu

Aby zapoznać się z roboczym przykładem uwierzytelniania usługi Entra firmy Microsoft, zobacz Przykład uwierzytelniania opartego na rolach.

Odczytywanie i aktualizowanie pól bliźniaczych reprezentacji urządzenia

Bieżące pola bliźniaczej reprezentacji urządzenia można pobrać do obiektu bliźniaczej reprezentacji , wywołując polecenie GetTwinAsync.

Klasa Twin zawiera właściwości odpowiadające każdej sekcji bliźniaczej reprezentacji urządzenia. Twin Użyj właściwości klasy, aby wyświetlić i zaktualizować pola bliźniaczej reprezentacji urządzenia. Właściwości obiektu umożliwiają Twin aktualizowanie wielu pól bliźniaczych reprezentacji przed zapisaniem aktualizacji na urządzeniu przy użyciu polecenia UpdateTwinAsync.

Po wprowadzeniu aktualizacji pól bliźniaczej reprezentacji wywołaj metodę UpdateTwinAsync , aby zapisać Twin aktualizacje pól obiektów z powrotem na urządzeniu. Użyj funkcji try i catch logiki powiązanej z procedurą obsługi błędów, aby przechwycić błędy niepoprawnie sformatowanych poprawek z programu UpdateTwinAsync.

Odczytywanie i aktualizowanie tagów bliźniaczych reprezentacji urządzenia

Użyj właściwości Tag bliźniaczej reprezentacji urządzenia, aby odczytywać i zapisywać informacje o tagach urządzenia.

Aktualizowanie tagów przy użyciu obiektu bliźniaczej reprezentacji

W tym przykładzie jest tworzona poprawka tagu location , przypisuje ją do Twin obiektu przy użyciu właściwości , a następnie stosuje poprawkę przy użyciu Tags polecenia UpdateTwinAsync.

// Retrieve the device twin
var twin = await registryManager.GetTwinAsync("myDeviceId");

// Create the tag patch
var tagspatch =
   @"{
   tags: {
         location: {
            region: 'US',
            plant: 'Redmond43'
         }
   }
}";

// Assign the patch to the Twin object
twin.Tags["location"] = tagspatch;

// Apply the patch to update the device twin tags section
try
{
   await registryManager.UpdateTwinAsync(twin.DeviceId, patch, twin.ETag);
}
catch (Exception e)
{
   console.WriteLine("Twin update failed.", e.Message);
}
Aktualizowanie tagów przy użyciu ciągu JSON

Możesz utworzyć i zastosować poprawkę aktualizacji informacji bliźniaczej reprezentacji urządzenia w formacie JSON. Usługa IoT Hub analizuje i stosuje poprawkę, jeśli jest poprawnie sformatowana.

W tym przykładzie wywołano metodę GetTwinAsync pobierania bieżących pól bliźniaczej reprezentacji urządzenia do Twin obiektu, tworzy poprawkę w tag formacie JSON z informacjami o regionie i lokalizacji zakładu, a następnie wywołuje UpdateTwinAsync metodę stosowania poprawki w celu zaktualizowania bliźniaczej reprezentacji urządzenia. Jeśli błąd nie powiedzie się, zostanie wyświetlony UpdateTwinAsync komunikat o błędzie.

// Retrieve the device twin
var twin = await registryManager.GetTwinAsync("myDeviceId");

// Create the JSON tags patch
var patch =
   @"{
      tags: {
            location: {
               region: 'US',
               plant: 'Redmond43'
            }
      }
   }";
// Apply the patch to update the device twin tags
try
{
   await registryManager.UpdateTwinAsync(twin.DeviceId, patch, twin.ETag);
}
catch (Exception e)
{
   console.WriteLine("Twin update failed.", e.Message);
}

Wyświetlanie i aktualizowanie żądanych właściwości bliźniaczej reprezentacji

Użyj właściwości TwinProperties.Desired bliźniaczej reprezentacji urządzenia, aby odczytywać i zapisywać informacje o żądanej właściwości urządzenia. Zaktualizuj właściwości bliźniaczej reprezentacji Desired przy użyciu poprawki w formacie JSON.

W tym przykładzie wywoływane jest GetTwinAsync pobieranie bieżących pól bliźniaczej reprezentacji urządzenia do Twin obiektu, aktualizowanie żądanej właściwości bliźniaczej reprezentacji bliźniaczej speed , a następnie wywoływanie UpdateTwinAsync w celu zastosowania Twin obiektu w celu zaktualizowania bliźniaczej reprezentacji urządzenia.

// Retrieve the device twin
var twin = await registryManager.GetTwinAsync("myDeviceId");

twin.Properties.Desired["speed"] = "type: '5G'";
await registryManager.UpdateTwinAsync(twin.DeviceId, twin, twin.ETag);

Inne metody aktualizacji bliźniaczej reprezentacji bliźniaczej

Aktualizacje bliźniaczej reprezentacji można również stosować przy użyciu następujących metod zestawu SDK:

  • Wywołaj metodę ReplaceTwinAsync , aby zastąpić całą reprezentację urządzenia.
  • Wywołaj metodę UpdateTwins2Async , aby zaktualizować listę bliźniaczych reprezentacji utworzonych wcześniej w systemie.

Tworzenie zapytania bliźniaczej reprezentacji urządzenia

W tej sekcji przedstawiono dwa zapytania bliźniaczej reprezentacji urządzenia. Zapytania bliźniaczych reprezentacji urządzeń to zapytania podobne do języka SQL, które zwracają zestaw wyników bliźniaczych reprezentacji urządzeń.

Aby utworzyć zapytanie bliźniaczej reprezentacji urządzenia, wywołaj metodę CreateQuery , aby przesłać zapytanie SQL bliźniaczych reprezentacji bliźniaczych i uzyskać interfejs IQuery . Opcjonalnie można wywołać CreateQuery przy użyciu drugiego parametru, aby określić maksymalną liczbę elementów na stronę.

Następne wywołanie GetNextAsTwinAsync lub GetNextAsJsonAsync metoda tyle razy, ile potrzeba, aby pobrać wszystkie wyniki reprezentacji bliźniaczej.

Interfejs IQuery zawiera właściwość logiczną HasMoreResults , której można użyć, aby sprawdzić, czy istnieje więcej wyników bliźniaczych reprezentacji do pobrania.

To przykładowe zapytanie wybiera tylko bliźniacze reprezentacje urządzeń znajdujące się w zakładzie Redmond43 .

var query = registryManager.CreateQuery(
"SELECT * FROM devices WHERE tags.location.plant = 'Redmond43'", 100);
var twinsInRedmond43 = await query.GetNextAsTwinAsync();
Console.WriteLine("Devices in Redmond43: {0}", 
string.Join(", ", twinsInRedmond43.Select(t => t.DeviceId)));

To przykładowe zapytanie uściśli pierwsze zapytanie, aby wybrać tylko urządzenia, które są również połączone za pośrednictwem sieci komórkowej.

query = registryManager.CreateQuery("SELECT * FROM devices WHERE tags.location.plant = 'Redmond43' AND properties.reported.connectivity.type = 'cellular'", 100);
var twinsInRedmond43UsingCellular = await query.GetNextAsTwinAsync();
Console.WriteLine("Devices in Redmond43 using cellular network: {0}", 
string.Join(", ", twinsInRedmond43UsingCellular.Select(t => t.DeviceId)));

Przykład usługi SDK

Zestaw SDK usługi Azure IoT dla platformy .NET udostępnia działający przykład aplikacji usługi obsługującej zadania bliźniaczej reprezentacji urządzenia. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Przykład menedżera rejestru.

Omówienie

W tym artykule opisano sposób używania zestawu SDK usługi Azure IoT dla języka Java do tworzenia kodu aplikacji usługi urządzenia i zaplecza dla bliźniaczych reprezentacji urządzeń.

Tworzenie aplikacji urządzenia

Aplikacje urządzeń mogą odczytywać i zapisywać zgłaszane właściwości bliźniaczej reprezentacji bliźniaczej oraz otrzymywać powiadomienia o zmianach właściwości żądanej reprezentacji bliźniaczej, które są ustawiane przez aplikację zaplecza lub usługę IoT Hub.

W tej sekcji opisano sposób tworzenia kodu aplikacji urządzenia w celu:

  • Pobieranie i wyświetlanie bliźniaczej reprezentacji urządzenia
  • Aktualizowanie zgłoszonych właściwości bliźniaczej reprezentacji urządzenia
  • Subskrybowanie żądanych zmian właściwości

Klasa DeviceClient uwidacznia wszystkie metody wymagane do interakcji z bliźniaczymi reprezentacjami urządzeń z urządzenia.

Ważne

Ten artykuł zawiera kroki łączenia urządzenia przy użyciu sygnatury dostępu współdzielonego, nazywanej również uwierzytelnianiem klucza symetrycznego. Ta metoda uwierzytelniania jest wygodna do testowania i oceny, ale uwierzytelnianie urządzenia przy użyciu certyfikatów X.509 jest bardziej bezpieczne. Aby dowiedzieć się więcej, zobacz Zabezpieczenia najlepszych rozwiązań > zabezpieczeń Zabezpieczenia zabezpieczeń Zabezpieczenia zabezpieczeń.

Instrukcje importowania urządzenia

Użyj poniższych instrukcji importowania urządzeń, aby uzyskać dostęp do zestawu AZURE IoT SDK dla języka Java.

import com.microsoft.azure.sdk.iot.device.*;
import com.microsoft.azure.sdk.iot.device.DeviceTwin.*;

Nawiązywanie połączenia z urządzeniem

Aby nawiązać połączenie z urządzeniem:

  1. Użyj protokołu IotHubClientProtocol , aby wybrać protokół transportu. Na przykład:

    IotHubClientProtocol protocol = IotHubClientProtocol.MQTT;
    
  2. Użyj konstruktoraDeviceClient, aby dodać podstawowe parametry połączenia i protokół urządzenia.

    String connString = "{IoT hub device connection string}";
    DeviceClient client = new DeviceClient(connString, protocol);
    
  3. Użyj opcji otwórz , aby połączyć urządzenie z centrum IoT Hub. Jeśli klient jest już otwarty, metoda nic nie robi.

    client.open(true);
    

Pobieranie i wyświetlanie bliźniaczej reprezentacji urządzenia

Po otwarciu połączenia klienta wywołaj metodę getTwin , aby pobrać bieżące właściwości bliźniaczej reprezentacji do Twin obiektu.

Na przykład:

private static Twin twin;
System.out.println("Getting current twin");
twin = client.getTwin();
System.out.println("Received current twin:");
System.out.println(twin);

Aktualizowanie zgłoszonych właściwości bliźniaczej reprezentacji urządzenia

Po pobraniu bieżącej reprezentacji bliźniaczej możesz rozpocząć wprowadzanie aktualizacji zgłoszonych właściwości. Można również aktualizować zgłaszane właściwości bez pobierania bieżącej reprezentacji bliźniaczej, o ile masz poprawną zgłoszoną wersję właściwości. Jeśli wysyłasz zgłoszone właściwości i otrzymujesz błąd "Niepowodzenie warunku wstępnego", zgłoszona wersja właściwości jest nieaktualna. W takim przypadku pobierz najnowszą wersję, wywołując getTwin ponownie.

Aby zaktualizować zgłoszone właściwości:

  1. Wywołaj metodę getReportedProperties, aby pobrać zgłoszone właściwości bliźniaczej reprezentacji do obiektu TwinCollection .

  2. Użyj polecenia put , aby zaktualizować zgłoszoną właściwość w TwinCollection obiekcie. Wywołaj put każdą zgłoszoną aktualizację właściwości.

  3. Użyj właściwości updateReportedProperties , aby zastosować grupę zgłoszonych właściwości, które zostały zaktualizowane przy użyciu put metody .

Na przykład:

TwinCollection reportedProperties = twin.getReportedProperties();

int newTemperature = new Random().nextInt(80);
reportedProperties.put("HomeTemp(F)", newTemperature);
System.out.println("Updating reported property \"HomeTemp(F)\" to value " + newTemperature);

ReportedPropertiesUpdateResponse response = client.updateReportedProperties(reportedProperties);
System.out.println("Successfully set property \"HomeTemp(F)\" to value " + newTemperature);

Subskrybowanie żądanych zmian właściwości

Wywołaj metodę subscribeToDesiredProperties , aby zasubskrybować żądane zmiany właściwości. Ten klient otrzymuje wywołanie zwrotne z obiektem Twin za każdym razem, gdy żądana właściwość jest aktualizowana. Wywołanie zwrotne zawiera pełny zestaw żądanych właściwości lub tylko zaktualizowaną żądaną właściwość w zależności od sposobu zmiany żądanej właściwości.

W tym przykładzie subskrybowane są zmiany żądanej właściwości. Wszelkie żądane zmiany właściwości są przekazywane do programu obsługi o nazwie DesiredPropertiesUpdatedHandler.

client.subscribeToDesiredProperties(new DesiredPropertiesUpdatedHandler(), null);

W tym przykładzie DesiredPropertiesUpdatedHandler żądana właściwość zmienia wywołania obsługi wywołania zwrotnego wywołuje metodę getDesiredProperties w celu pobrania zmian właściwości, a następnie wyświetla zaktualizowane właściwości bliźniaczej reprezentacji.

  private static class DesiredPropertiesUpdatedHandler implements DesiredPropertiesCallback
  {
      @Override
      public void onDesiredPropertiesUpdated(Twin desiredPropertyUpdateTwin, Object context)
      {
          if (twin == null)
          {
              // No need to care about this update because these properties will be present in the twin retrieved by getTwin.
              System.out.println("Received desired properties update before getting current twin. Ignoring this update.");
              return;
          }

          // desiredPropertyUpdateTwin.getDesiredProperties() contains all the newly updated desired properties as well as the new version of the desired properties
          twin.getDesiredProperties().putAll(desiredPropertyUpdateTwin.getDesiredProperties());
          twin.getDesiredProperties().setVersion(desiredPropertyUpdateTwin.getDesiredProperties().getVersion());
          System.out.println("Received desired property update. Current twin:");
          System.out.println(twin);
      }
  }

Przykład urządzenia z zestawem SDK

Zestaw SDK usługi Azure IoT dla języka Java zawiera działający przykład testowania pojęć dotyczących aplikacji urządzenia opisanych w tym artykule. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Przykład bliźniaczej reprezentacji urządzenia.

Tworzenie aplikacji zaplecza

W tej sekcji opisano sposób tworzenia aplikacji zaplecza, która:

  • Aktualizuje tagi bliźniaczej reprezentacji urządzenia
  • Wysyła zapytania do urządzeń przy użyciu filtrów w tagach i właściwościach

Klasa ServiceClient DeviceTwin zawiera metody, których usługi mogą używać do uzyskiwania dostępu do bliźniaczych reprezentacji urządzeń.

Instrukcje importowania usługi

Użyj poniższych instrukcji importowania usługi, aby uzyskać dostęp do zestawu AZURE IoT SDK dla języka Java.

import com.microsoft.azure.sdk.iot.service.devicetwin.*;
import com.microsoft.azure.sdk.iot.service.exceptions.IotHubException;

Nawiązywanie połączenia z usługą IoT Hub

Usługę zaplecza można połączyć z usługą IoT Hub przy użyciu następujących metod:

  • Zasady dostępu współdzielonego
  • Microsoft Entra

Ważne

Ten artykuł zawiera kroki nawiązywania połączenia z usługą przy użyciu sygnatury dostępu współdzielonego. Ta metoda uwierzytelniania jest wygodna do testowania i oceny, ale uwierzytelnianie w usłudze przy użyciu identyfikatora Entra firmy Microsoft lub tożsamości zarządzanych jest bardziej bezpieczne. Aby dowiedzieć się więcej, zobacz Security best practices Cloud security (Najlepsze rozwiązania > dotyczące zabezpieczeń w chmurze).

Nawiązywanie połączenia przy użyciu zasad dostępu współdzielonego

Użyj konstruktora DeviceTwin , aby utworzyć połączenie z centrum IoT Hub. Obiekt DeviceTwin obsługuje komunikację z centrum IoT Hub.

Aplikacja wymaga uprawnień połączenia usługi w celu zmodyfikowania żądanych właściwości bliźniaczej reprezentacji urządzenia i wymaga uprawnień do odczytu rejestru w celu wykonywania zapytań dotyczących rejestru tożsamości. Nie ma domyślnych zasad dostępu współdzielonego, które zawierają tylko te dwa uprawnienia, więc należy utworzyć je, jeśli jeszcze nie istnieje. Podaj te zasady dostępu współdzielonego parametry połączenia jako parametr do fromConnectionString. Aby uzyskać więcej informacji na temat zasad dostępu współdzielonego, zobacz Kontrola dostępu do usługi IoT Hub przy użyciu sygnatur dostępu współdzielonego.

Obiekt DeviceTwinDevice reprezentuje bliźniacze reprezentację urządzenia z jego właściwościami i tagami.

Na przykład:

public static final String iotHubConnectionString = "{Shared access policy connection string}";
public static final String deviceId = "myDeviceId";
public static final String region = "US";
public static final String plant = "Redmond43";

// Get the DeviceTwin and DeviceTwinDevice objects
DeviceTwin twinClient = new DeviceTwin(iotHubConnectionString);
DeviceTwinDevice device = new DeviceTwinDevice(deviceId);

Nawiązywanie połączenia przy użyciu usługi Microsoft Entra

Aplikacja zaplecza korzystająca z usługi Microsoft Entra musi pomyślnie uwierzytelnić się i uzyskać poświadczenia tokenu zabezpieczającego przed nawiązaniem połączenia z usługą IoT Hub. Ten token jest przekazywany do metody połączenia usługi IoT Hub. Aby uzyskać ogólne informacje na temat konfigurowania i używania usługi Microsoft Entra dla usługi IoT Hub, zobacz Kontrola dostępu do usługi IoT Hub przy użyciu identyfikatora Microsoft Entra.

Aby zapoznać się z omówieniem uwierzytelniania zestawu Java SDK, zobacz Uwierzytelnianie platformy Azure przy użyciu języka Java i tożsamości platformy Azure.

Dla uproszczenia ta sekcja koncentruje się na opisywaniu uwierzytelniania przy użyciu klucza tajnego klienta.

Konfigurowanie aplikacji Microsoft Entra

Musisz skonfigurować aplikację Firmy Microsoft Entra skonfigurowaną dla preferowanych poświadczeń uwierzytelniania. Aplikacja zawiera parametry, takie jak klucz tajny klienta, który jest używany przez aplikację zaplecza do uwierzytelniania. Dostępne konfiguracje uwierzytelniania aplikacji to:

  • Klucz tajny klienta
  • Certyfikat
  • Poświadczenia tożsamości federacyjnej

Aplikacje Firmy Microsoft Entra mogą wymagać określonych uprawnień roli w zależności od wykonywanych operacji. Na przykład współautor bliźniaczej reprezentacji usługi IoT Hub jest wymagany do włączenia dostępu do odczytu i zapisu na urządzeniu usługi IoT Hub i bliźniaczych reprezentacjach modułów. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Zarządzanie dostępem do usługi IoT Hub przy użyciu przypisania roli RBAC platformy Azure.

Aby uzyskać więcej informacji na temat konfigurowania aplikacji Microsoft Entra, zobacz Szybki start: rejestrowanie aplikacji przy użyciu Platforma tożsamości Microsoft.

Uwierzytelnianie przy użyciu wartości DefaultAzureCredential

Najprostszym sposobem użycia usługi Microsoft Entra do uwierzytelniania aplikacji zaplecza jest użycie wartości DefaultAzureCredential, ale zaleca się użycie innej metody w środowisku produkcyjnym, w tym określonej TokenCredential lub pared-down ChainedTokenCredential. Aby uzyskać więcej informacji na temat zalet i wad używania programu DefaultAzureCredential, zobacz Łańcuchy poświadczeń w bibliotece klienta tożsamości platformy Azure dla języka Java.

Ustawienie domyślneAzureCredential obsługuje różne mechanizmy uwierzytelniania i określa odpowiedni typ poświadczeń na podstawie środowiska, w których jest wykonywany. Próbuje użyć wielu typów poświadczeń w kolejności, dopóki nie znajdzie działającego poświadczenia.

Możesz uwierzytelnić poświadczenia aplikacji Microsoft Entra przy użyciu polecenia DefaultAzureCredentialBuilder. Zapisz parametry połączenia, takie jak identyfikator dzierżawy klucza tajnego klienta, identyfikator klienta i wartości wpisów tajnych klienta jako zmienne środowiskowe. Po utworzeniu TokenCredential elementu przekaż go do elementu ServiceClient lub innego konstruktora jako parametru "credential".

W tym przykładzie DefaultAzureCredentialBuilder próbuje uwierzytelnić połączenie z listy opisanej w artykule DefaultAzureCredential. Wynikiem pomyślnego uwierzytelnienia firmy Microsoft Entra jest poświadczenie tokenu zabezpieczającego przekazywane do konstruktora takiego jak ServiceClient.

TokenCredential defaultAzureCredential = new DefaultAzureCredentialBuilder().build();
Uwierzytelnianie przy użyciu elementu ClientSecretCredentialBuilder

Aby utworzyć poświadczenia przy użyciu informacji o kluczu tajnym klienta, możesz użyć elementu ClientSecretCredentialBuilder . Jeśli ta metoda powiedzie się, zwraca wartość TokenCredential , która może zostać przekazana do klasy ServiceClient lub innego konstruktora jako parametru "credential".

W tym przykładzie do zmiennych środowiskowych dodano wartości klucza tajnego klienta rejestracji aplikacji Firmy Microsoft, identyfikatora klienta i identyfikatora dzierżawy. Te zmienne środowiskowe są używane przez ClientSecretCredentialBuilder program do kompilowania poświadczeń.

string clientSecretValue = System.getenv("AZURE_CLIENT_SECRET");
string clientID = System.getenv("AZURE_CLIENT_ID");
string tenantID = System.getenv("AZURE_TENANT_ID");

TokenCredential credential =
     new ClientSecretCredentialBuilder()
          .tenantId(tenantID)
          .clientId(clientID)
          .clientSecret(clientSecretValue)
          .build();
Inne klasy uwierzytelniania

Zestaw JAVA SDK zawiera również te klasy, które uwierzytelniają aplikację zaplecza za pomocą usługi Microsoft Entra:

Przykłady kodu

Aby zapoznać się z roboczymi przykładami uwierzytelniania usługi Entra firmy Microsoft, zobacz Przykład uwierzytelniania opartego na rolach.

Aktualizowanie pól bliźniaczych reprezentacji urządzenia

Aby zaktualizować pola bliźniaczej reprezentacji urządzenia:

  1. Użyj polecenia getTwin , aby pobrać bieżące pola bliźniaczej reprezentacji urządzenia

    W tym przykładzie są pobierane i drukowane pola bliźniaczej reprezentacji urządzenia:

    // Get the device twin from IoT Hub
    System.out.println("Device twin before update:");
    twinClient.getTwin(device);
    System.out.println(device);
    
  2. HashSet Używanie obiektu do add grupy par tagów bliźniaczych

  3. Dodawanie grupy par tagów z tags obiektu do DeviceTwinDevice obiektu za pomocą elementu setTags

  4. Aktualizowanie bliźniaczej reprezentacji bliźniaczej w centrum IoT za pomocą narzędzia updateTwin

    W tym przykładzie zaktualizowano tagi bliźniaczej reprezentacji urządzenia w regionie i zakładzie dla bliźniaczej reprezentacji urządzenia:

    // Update device twin tags if they are different
    // from the existing values
    String currentTags = device.tagsToString();
    if ((!currentTags.contains("region=" + region) && !currentTags.contains("plant=" + plant))) {
    
    // Create the tags and attach them to the DeviceTwinDevice object
    Set<Pair> tags = new HashSet<Pair>();
    tags.add(new Pair("region", region));
    tags.add(new Pair("plant", plant));
    device.setTags(tags);
    
    // Update the device twin in IoT Hub
    System.out.println("Updating device twin");
    twinClient.updateTwin(device);
    }
    
    // Retrieve and display the device twin with the tag values from IoT Hub
    System.out.println("Device twin after update:");
    twinClient.getTwin(device);
    System.out.println(device);
    

Tworzenie zapytania bliźniaczej reprezentacji urządzenia

W tej sekcji przedstawiono dwa zapytania bliźniaczej reprezentacji urządzenia. Zapytania bliźniaczych reprezentacji urządzeń to zapytania podobne do języka SQL, które zwracają zestaw wyników bliźniaczych reprezentacji urządzeń.

Klasa Query zawiera metody, których można użyć do tworzenia zapytań w stylu SQL w usłudze IoT Hub dla bliźniaczych reprezentacji, zadań, zadań urządzeń lub danych pierwotnych.

Aby utworzyć zapytanie dotyczące urządzenia:

  1. Tworzenie zapytania SQL bliźniaczych reprezentacji bliźniaczych za pomocą polecenia createSqlQuery

  2. Wykonywanie zapytania przy użyciu metody queryTwin

  3. Użyj polecenia hasNextDeviceTwin , aby sprawdzić, czy w zestawie wyników znajduje się inna reprezentacja urządzenia

  4. Użyj polecenia getNextDeviceTwin , aby pobrać następną reprezentację urządzenia z zestawu wyników

Poniższe przykładowe zapytania zwracają maksymalnie 100 urządzeń.

To przykładowe zapytanie wybiera tylko bliźniacze reprezentacje urządzeń znajdujące się w zakładzie Redmond43 .

// Query the device twins in IoT Hub
System.out.println("Devices in Redmond:");

// Construct the query
SqlQuery sqlQuery = SqlQuery.createSqlQuery("*", SqlQuery.FromType.DEVICES, "tags.plant='Redmond43'", null);

// Run the query, returning a maximum of 100 devices
Query twinQuery = twinClient.queryTwin(sqlQuery.getQuery(), 100);
while (twinClient.hasNextDeviceTwin(twinQuery)) {
  DeviceTwinDevice d = twinClient.getNextDeviceTwin(twinQuery);
  System.out.println(d.getDeviceId());
}

To przykładowe zapytanie uściśli pierwsze zapytanie, aby wybrać tylko urządzenia, które są również połączone za pośrednictwem sieci komórkowej.

System.out.println("Devices in Redmond using a cellular network:");

// Construct the query
sqlQuery = SqlQuery.createSqlQuery("*", SqlQuery.FromType.DEVICES, "tags.plant='Redmond43' AND properties.reported.connectivityType = 'cellular'", null);

// Run the query, returning a maximum of 100 devices
twinQuery = twinClient.queryTwin(sqlQuery.getQuery(), 3);
while (twinClient.hasNextDeviceTwin(twinQuery)) {
  DeviceTwinDevice d = twinClient.getNextDeviceTwin(twinQuery);
  System.out.println(d.getDeviceId());
}

Przykład usługi SDK

Zestaw SDK usługi Azure IoT dla języka Java udostępnia działający przykład aplikacji usługi obsługującej zadania bliźniaczej reprezentacji urządzenia. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Przykład bliźniaczej reprezentacji urządzenia.

Omówienie

W tym artykule opisano sposób używania zestawu SDK usługi Azure IoT dla języka Python do tworzenia kodu aplikacji usługi urządzenia i zaplecza dla bliźniaczych reprezentacji urządzeń.

Tworzenie aplikacji urządzenia

Aplikacje urządzeń mogą odczytywać i zapisywać zgłaszane właściwości bliźniaczej reprezentacji bliźniaczej oraz otrzymywać powiadomienia o zmianach właściwości żądanej reprezentacji bliźniaczej, które są ustawiane przez aplikację zaplecza lub usługę IoT Hub.

Klasa IoTHubDeviceClient zawiera metody, których można użyć do pracy z bliźniaczymi reprezentacjami urządzeń.

W tej sekcji opisano sposób tworzenia kodu aplikacji urządzenia, który:

  • Pobiera bliźniacze reprezentacje urządzenia i sprawdza zgłaszane właściwości
  • Stosowanie poprawek zgłoszonych właściwości bliźniaczej reprezentacji urządzenia

Ważne

Ten artykuł zawiera kroki łączenia urządzenia przy użyciu sygnatury dostępu współdzielonego, nazywanej również uwierzytelnianiem klucza symetrycznego. Ta metoda uwierzytelniania jest wygodna do testowania i oceny, ale uwierzytelnianie urządzenia przy użyciu certyfikatów X.509 jest bardziej bezpieczne. Aby dowiedzieć się więcej, zobacz Zabezpieczenia najlepszych rozwiązań > zabezpieczeń Zabezpieczenia zabezpieczeń Zabezpieczenia zabezpieczeń.

Nawiązywanie połączenia z urządzeniem

W tej sekcji pokazano, jak połączyć aplikację z urządzeniem przy użyciu klucza podstawowego urządzenia zawierającego klucz dostępu współdzielonego.

Aby połączyć aplikację z urządzeniem:

  1. Wywołaj create_from_connection_string, aby dodać parametry połączenia urządzenia
  2. Wywołanie połączenia w celu połączenia klienta urządzenia z centrum Azure IoT Hub
# import the device client library
import asyncio
from azure.iot.device.aio import IoTHubDeviceClient

# substitute the device connection string in conn_str
# and add it to the IoTHubDeviceClient object
conn_str = "{IOT hub device connection string}"
device_client = IoTHubDeviceClient.create_from_connection_string(conn_str)

# connect the application to the device
await device_client.connect()

Pobieranie bliźniaczej reprezentacji urządzenia i badanie zgłoszonych właściwości

Możesz pobrać i zbadać informacje o bliźniaczej reprezentacji urządzenia, w tym tagi i właściwości. Pobrane informacje o bliźniaczej reprezentacji urządzenia są zgodne z danymi w formacie JSON bliźniaczej reprezentacji urządzenia, które można wyświetlić dla urządzenia w witrynie Azure Portal.

Wywołaj get_twin , aby pobrać bliźniacze reprezentacje urządzenia z usługi Azure IoT Hub. Informacje o bliźniaczej reprezentacji są umieszczane w zmiennej, którą można wydrukować lub zbadać.

W tym przykładzie pobrano bliźniacza reprezentację urządzenia i użyto print polecenia w celu wyświetlenia bliźniaczej reprezentacji urządzenia w formacie JSON.

# get the twin
twin = await device_client.get_twin()
print("Twin document:")
print("{}".format(twin))

Stosowanie poprawek zgłoszonych właściwości bliźniaczej reprezentacji urządzenia

Możesz zastosować poprawkę w celu zaktualizowania właściwości zgłoszonych przez urządzenie w formacie JSON.

Aby zastosować poprawkę w celu zaktualizowania zgłoszonych właściwości:

  1. Przypisz poprawkę JSON zgłaszanej właściwości do zmiennej.
  2. Wywołaj patch_twin_reported_properties , aby zastosować poprawkę JSON do zgłoszonych właściwości. Jest to wywołanie synchroniczne, co oznacza, że ta funkcja nie zwraca się do momentu wysłania poprawki do usługi i potwierdzenia.

Jeśli patch_twin_reported_properties zwraca błąd, ta funkcja zgłasza odpowiedni błąd.

# create the reported properties patch
reported_properties = {"temperature": random.randint(320, 800) / 10}
print("Setting reported temperature to {}".format(reported_properties["temperature"]))
# update the reported properties and wait for the result
await device_client.patch_twin_reported_properties(reported_properties)

Można również wywołać te metody w celu zaktualizowania bliźniaczych reprezentacji urządzeń:

  • Wywołaj replace_twin , aby zastąpić tagi bliźniaczej reprezentacji urządzenia i żądane właściwości.
  • Wywołaj update_twin, aby zaktualizować tagi bliźniaczej reprezentacji urządzenia i żądane właściwości.

Przychodzący żądany program obsługi poprawek właściwości

Wywołaj on_twin_desired_properties_patch_received , aby utworzyć funkcję obsługi lub coroutine wywoływaną po odebraniu poprawki żądanej właściwości bliźniaczej reprezentacji. Procedura obsługi przyjmuje jeden argument, który jest poprawką bliźniaczej reprezentacji w postaci obiektu słownika JSON.

W tym przykładzie skonfigurowano żądaną procedurę obsługi poprawek właściwości o nazwie twin_patch_handler.

Na przykład:

try:
    # Set handlers on the client
    device_client.on_twin_desired_properties_patch_received = twin_patch_handler
except:
    # Clean up in the event of failure
    client.shutdown()

Odbiera twin_patch_handler i drukuje aktualizacje żądanej właściwości w formacie JSON.

    # Define behavior for receiving twin desired property patches
    def twin_patch_handler(twin_patch):
        print("Twin patch received:")
        print(twin_patch)

Przykłady urządzeń z zestawem SDK

Zestaw AZURE IoT SDK dla języka Python zawiera następujące przykłady:

  • get_twin — połącz się z urządzeniem i pobierz informacje o bliźniaczej reprezentacji.
  • update_twin_reported_properties — aktualizowanie zgłoszonych właściwości bliźniaczej reprezentacji bliźniaczej.
  • receive_twin_desired_properties — odbieranie i aktualizowanie żądanych właściwości.

Tworzenie aplikacji zaplecza

Aplikacja zaplecza łączy się z urządzeniem za pośrednictwem usługi IoT Hub i może odczytywać zgłaszane i żądane właściwości urządzenia, zapisywać żądane właściwości urządzenia i uruchamiać zapytania dotyczące urządzeń.

W tej sekcji opisano sposób tworzenia aplikacji zaplecza w celu:

  • Aktualizowanie tagów bliźniaczych reprezentacji i żądanych właściwości
  • Wysyła zapytania do urządzeń przy użyciu filtrów w tagach i właściwościach

Klasa IoTHubRegistryManager uwidacznia wszystkie metody wymagane do utworzenia aplikacji zaplecza w celu interakcji z bliźniaczymi reprezentacjami urządzeń z usługi.

Nawiązywanie połączenia z centrum IoT

Usługę zaplecza można połączyć z usługą IoT Hub przy użyciu następujących metod:

  • Zasady dostępu współdzielonego
  • Microsoft Entra

Ważne

Ten artykuł zawiera kroki nawiązywania połączenia z usługą przy użyciu sygnatury dostępu współdzielonego. Ta metoda uwierzytelniania jest wygodna do testowania i oceny, ale uwierzytelnianie w usłudze przy użyciu identyfikatora Entra firmy Microsoft lub tożsamości zarządzanych jest bardziej bezpieczne. Aby dowiedzieć się więcej, zobacz Security best practices Cloud security (Najlepsze rozwiązania > dotyczące zabezpieczeń w chmurze).

Nawiązywanie połączenia przy użyciu zasad dostępu współdzielonego

Nawiąż połączenie z centrum IoT Przy użyciu from_connection_string. Aplikacja wymaga uprawnień połączenia usługi w celu zmodyfikowania żądanych właściwości bliźniaczej reprezentacji urządzenia i wymaga uprawnień do odczytu rejestru w celu wykonywania zapytań dotyczących rejestru tożsamości. Nie ma domyślnych zasad dostępu współdzielonego, które zawierają tylko te dwa uprawnienia, więc należy utworzyć je, jeśli jeszcze nie istnieje. Podaj te zasady dostępu współdzielonego parametry połączenia jako parametr do fromConnectionString. Aby uzyskać więcej informacji na temat zasad dostępu współdzielonego, zobacz Kontrola dostępu do usługi IoT Hub przy użyciu sygnatur dostępu współdzielonego.

Na przykład:

import sys
from time import sleep
from azure.iot.hub import IoTHubRegistryManager
from azure.iot.hub.models import Twin, TwinProperties, QuerySpecification, QueryResult

# Connect to IoT hub
IOTHUB_CONNECTION_STRING = "{IoT hub service connection string}"
iothub_registry_manager = IoTHubRegistryManager.from_connection_string(IOTHUB_CONNECTION_STRING)

Nawiązywanie połączenia przy użyciu usługi Microsoft Entra

Aplikacja zaplecza korzystająca z usługi Microsoft Entra musi pomyślnie uwierzytelnić się i uzyskać poświadczenia tokenu zabezpieczającego przed nawiązaniem połączenia z usługą IoT Hub. Ten token jest przekazywany do metody połączenia usługi IoT Hub. Aby uzyskać ogólne informacje na temat konfigurowania i używania usługi Microsoft Entra dla usługi IoT Hub, zobacz Kontrola dostępu do usługi IoT Hub przy użyciu identyfikatora Microsoft Entra.

Aby zapoznać się z omówieniem uwierzytelniania zestawu PYTHON SDK, zobacz Uwierzytelnianie aplikacji języka Python w usługach platformy Azure przy użyciu zestawu Azure SDK dla języka Python

Konfigurowanie aplikacji Microsoft Entra

Musisz skonfigurować aplikację Firmy Microsoft Entra skonfigurowaną dla preferowanych poświadczeń uwierzytelniania. Aplikacja zawiera parametry, takie jak klucz tajny klienta, który jest używany przez aplikację zaplecza do uwierzytelniania. Dostępne konfiguracje uwierzytelniania aplikacji to:

  • Klucz tajny klienta
  • Certyfikat
  • Poświadczenia tożsamości federacyjnej

Aplikacje Firmy Microsoft Entra mogą wymagać określonych uprawnień roli w zależności od wykonywanych operacji. Na przykład współautor bliźniaczej reprezentacji usługi IoT Hub jest wymagany do włączenia dostępu do odczytu i zapisu na urządzeniu usługi IoT Hub i bliźniaczych reprezentacjach modułów. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Zarządzanie dostępem do usługi IoT Hub przy użyciu przypisania roli RBAC platformy Azure.

Aby uzyskać więcej informacji na temat konfigurowania aplikacji Microsoft Entra, zobacz Szybki start: rejestrowanie aplikacji przy użyciu Platforma tożsamości Microsoft.

Uwierzytelnianie przy użyciu wartości DefaultAzureCredential

Najprostszym sposobem użycia usługi Microsoft Entra do uwierzytelniania aplikacji zaplecza jest użycie wartości DefaultAzureCredential, ale zaleca się użycie innej metody w środowisku produkcyjnym, w tym określonej TokenCredential lub pared-down ChainedTokenCredential. Dla uproszczenia w tej sekcji opisano uwierzytelnianie przy użyciu i DefaultAzureCredential klucz tajny klienta. Aby uzyskać więcej informacji na temat zalet i wad korzystania z programu DefaultAzureCredential, zobacz Łańcuchy poświadczeń w bibliotece klienta tożsamości platformy Azure dla języka Python.

Ustawienie domyślneAzureCredential obsługuje różne mechanizmy uwierzytelniania i określa odpowiedni typ poświadczeń na podstawie środowiska, w których jest wykonywany. Próbuje użyć wielu typów poświadczeń w kolejności, dopóki nie znajdzie działającego poświadczenia.

Firma Microsoft Entra wymaga tego pakietu importu i odpowiedniej import instrukcji:

pip install azure-identity
from azure.identity import DefaultAzureCredential

W tym przykładzie klucz tajny klienta rejestracji aplikacji Firmy Microsoft, identyfikator klienta i identyfikator dzierżawy zostały dodane do zmiennych środowiskowych. Te zmienne środowiskowe są używane przez DefaultAzureCredential program do uwierzytelniania aplikacji. Wynikiem pomyślnego uwierzytelnienia firmy Microsoft Entra jest poświadczenie tokenu zabezpieczającego przekazywane do metody połączenia usługi IoT Hub.

from azure.identity import DefaultAzureCredential
credential = DefaultAzureCredential()

Wynikowy token AccessToken można następnie przekazać w celu from_token_credential nawiązania połączenia z usługą IoT Hub dla dowolnego klienta zestawu SDK, który akceptuje poświadczenia firmy Microsoft Entra:

from_token_credential wymaga dwóch parametrów:

  • Adres URL usługi platformy Azure — adres URL usługi platformy Azure powinien być w formacie {Your Entra domain URL}.azure-devices.net bez prefiksu https:// . Na przykład MyAzureDomain.azure-devices.net.
  • Token poświadczeń platformy Azure

W tym przykładzie poświadczenia platformy Azure są uzyskiwane przy użyciu polecenia DefaultAzureCredential. Adres URL i poświadczenia usługi platformy Azure są następnie dostarczane w celu IoTHubRegistryManager.from_token_credential utworzenia połączenia z usługą IoT Hub.

import sys
import os

from azure.identity import DefaultAzureCredential
from azure.iot.hub import IoTHubRegistryManager

# Define the client secret values
clientSecretValue = 'xxxxxxxxxxxxxxx'
clientID = 'xxxxxxxxxxxxxx'
tenantID = 'xxxxxxxxxxxxx'

# Set environment variables
os.environ['AZURE_CLIENT_SECRET'] = clientSecretValue
os.environ['AZURE_CLIENT_ID'] = clientID
os.environ['AZURE_TENANT_ID'] = tenantID

# Acquire a credential object
credential = DefaultAzureCredential()

# Use Entra to authorize IoT Hub service
print("Connecting to IoTHubRegistryManager...")
iothub_registry_manager = IoTHubRegistryManager.from_token_credential(
url="MyAzureDomain.azure-devices.net",
token_credential=credential)
Przykłady kodu

Aby zapoznać się z roboczymi przykładami uwierzytelniania usługi Entra firmy Microsoft, zobacz Biblioteka Microsoft Authentication Library (MSAL) dla języka Python.

Aktualizowanie tagów bliźniaczych reprezentacji i żądanych właściwości

Tagi bliźniaczej reprezentacji urządzenia i żądane właściwości można zaktualizować z poziomu aplikacji zaplecza w tym samym czasie przy użyciu update_twin.

  1. Wywołaj get_twin , aby pobrać bieżącą wersję bliźniaczej reprezentacji urządzenia
  2. Użyj klasy bliźniaczej, aby dodać tagi i właściwości w formacie JSON.
  3. Wywołaj metodę update_twin , aby zastosować poprawkę do bliźniaczej reprezentacji urządzenia. Można również użyć replace_twin , aby zastąpić żądane właściwości i tagi bliźniaczej reprezentacji urządzenia.

Ten przykład aktualizuje region informacje o tagach i plant ustawia żądaną power_level właściwość na 1wartość .

new_tags = {
        'location' : {
            'region' : 'US',
            'plant' : 'Redmond43'
        }
    }

DEVICE_ID = "[Device Id]"
twin = iothub_registry_manager.get_twin(DEVICE_ID)
twin_patch = Twin(tags=new_tags, properties= TwinProperties(desired={'power_level' : 1}))
twin = iothub_registry_manager.update_twin(DEVICE_ID, twin_patch, twin.etag)

Tworzenie zapytania bliźniaczej reprezentacji urządzenia

Zapytania dotyczące bliźniaczej reprezentacji urządzenia można wykonywać przy użyciu zapytań bliźniaczych reprezentacji urządzenia. Zapytania bliźniaczych reprezentacji urządzeń to zapytania podobne do języka SQL, które zwracają zestaw wyników bliźniaczych reprezentacji urządzeń.

Aby użyć zapytania bliźniaczej reprezentacji urządzenia:

  1. Użyj obiektu QuerySpecification, aby zdefiniować żądanie zapytania przypominające sql.

  2. Użyj query_iot_hub , aby wysłać zapytanie do usługi IoTHub i pobrać informacje o bliźniaczej reprezentacji urządzenia przy użyciu specyfikacji zapytania przypominającej język SQL.

W tym przykładzie są uruchamiane dwa zapytania. Pierwszy wybiera tylko bliźniacze reprezentacje urządzeń znajdujących się w Redmond43 zakładzie, a drugi uściśli zapytanie, aby wybrać tylko urządzenia połączone za pośrednictwem sieci komórkowej. Wyniki są drukowane po każdym zapytaniu.

query_spec = QuerySpecification(query="SELECT * FROM devices WHERE tags.location.plant = 'Redmond43'")
query_result = iothub_registry_manager.query_iot_hub(query_spec, None, 100)
print("Devices in Redmond43 plant: {}".format(', '.join([twin.device_id for twin in query_result.items])))

print()

query_spec = QuerySpecification(query="SELECT * FROM devices WHERE tags.location.plant = 'Redmond43' AND properties.reported.connectivity = 'cellular'")
query_result = iothub_registry_manager.query_iot_hub(query_spec, None, 100)
print("Devices in Redmond43 plant using cellular network: {}".format(', '.join([twin.device_id for twin in query_result.items])))

print()

Przykład usługi SDK

Zestaw SDK usługi Azure IoT dla języka Python udostępnia działający przykład aplikacji usługi, która obsługuje zadania bliźniaczej reprezentacji urządzenia. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Przykład zapytania Menedżera rejestru.

Omówienie

W tym artykule opisano sposób używania zestawu SDK usługi Azure IoT dla Node.js do tworzenia kodu aplikacji usługi urządzenia i zaplecza dla bliźniaczych reprezentacji urządzeń.

Tworzenie aplikacji urządzenia

Aplikacje urządzeń mogą odczytywać i zapisywać zgłaszane właściwości bliźniaczej reprezentacji bliźniaczej oraz otrzymywać powiadomienia o zmianach właściwości żądanej reprezentacji bliźniaczej, które są ustawiane przez aplikację zaplecza lub usługę IoT Hub.

W tej sekcji opisano sposób użycia pakietu azure-iot-device w zestawie SDK usługi Azure IoT dla Node.js w celu utworzenia aplikacji urządzenia w celu:

  • Pobieranie bliźniaczej reprezentacji urządzenia i badanie zgłoszonych właściwości
  • Aktualizowanie zgłoszonych właściwości bliźniaczej reprezentacji urządzenia
  • Otrzymywanie powiadomienia o zmianach żądanych właściwości

Ważne

Ten artykuł zawiera kroki łączenia urządzenia przy użyciu sygnatury dostępu współdzielonego, nazywanej również uwierzytelnianiem klucza symetrycznego. Ta metoda uwierzytelniania jest wygodna do testowania i oceny, ale uwierzytelnianie urządzenia przy użyciu certyfikatów X.509 jest bardziej bezpieczne. Aby dowiedzieć się więcej, zobacz Zabezpieczenia najlepszych rozwiązań > zabezpieczeń Zabezpieczenia zabezpieczeń Zabezpieczenia zabezpieczeń.

Instalowanie pakietów zestawu SDK

Uruchom to polecenie, aby zainstalować zestaw SDK urządzenia azure-iot-device na maszynie dewelopera:

npm install azure-iot-device --save

Pakiet azure-iot-device zawiera obiekty interfejsu z urządzeniami IoT. Klasa Bliźniacze obejmuje obiekty specyficzne dla bliźniaczej reprezentacji. W tej sekcji opisano Client kod klasy używany do odczytywania i zapisywania danych bliźniaczej reprezentacji urządzenia.

Wybieranie protokołu transportowego

Obiekt Client obsługuje następujące protokoły:

  • Amqp
  • Http — W przypadku korzystania z Httpusługi Client wystąpienie sprawdza komunikaty z usługi IoT Hub rzadko (co najmniej co 25 minut).
  • Mqtt
  • MqttWs
  • AmqpWs

Zainstaluj wymagane protokoły transportu na maszynie dewelopera.

Na przykład to polecenie instaluje Mqtt protokół:

npm install azure-iot-device-mqtt --save

Aby uzyskać więcej informacji na temat różnic między obsługą protokołów MQTT, AMQP i HTTPS, zobacz Wskazówki dotyczące komunikacji między chmurą a urządzeniem i Wybieranie protokołu komunikacyjnego.

Tworzenie modułu klienta

Client Utwórz moduł przy użyciu zainstalowanego pakietu.

Na przykład:

const Client = require('azure-iot-device').Client;

Tworzenie modułu protokołu

Protocol Utwórz moduł przy użyciu zainstalowanego pakietu transportowego.

W tym przykładzie przypisano protokół MQTT:

const Protocol = require('azure-iot-device-mqtt').Mqtt;

Dodawanie protokołu parametry połączenia urządzenia i transportu

Wywołaj metodę fromConnectionString, aby podać parametry połączenia urządzenia:

  • connStr — parametry połączenia, która hermetyzuje uprawnienia "device connect" dla centrum IoT. Parametry połączenia zawiera nazwę hosta, identyfikator urządzenia i klucz dostępu współużytkowanego w tym formacie: "HostName=<iothub_host_name>; DeviceId=<device_id>; SharedAccessKey=<device_key>".
  • transportCtor — protokół transportowy.

W tym przykładzie użyto Mqtt protokołu transportu:

const deviceConnectionString = "{IoT hub device connection string}"
const Protocol = require('azure-iot-device-mqtt').Mqtt;
let client = Client.fromConnectionString(deviceConnectionString, Protocol);

Otwieranie połączenia z usługą IoT Hub

Użyj metody open, aby otworzyć połączenie między urządzeniem IoT i usługą IoT Hub. Użyj .catch(err) polecenia , aby przechwycić błąd i wykonać kod procedury obsługi.

Na przykład:

client.open()  //open the connection
.catch((err) => {
  console.error('Could not connect: ' + err.message);
});

Pobieranie bliźniaczej reprezentacji urządzenia i badanie zgłoszonych właściwości

Wywołaj metodę getTwin , aby pobrać bieżące informacje o bliźniaczej reprezentacji urządzenia do obiektu bliźniaczej reprezentacji .

Na przykład:

client.getTwin(function(err, twin))
if (err)
    console.error('could not get twin');

Aktualizowanie zgłoszonych właściwości bliźniaczej reprezentacji urządzenia

Użyj aktualizacji , aby zaktualizować zgłaszane właściwości urządzenia. Dołącz poprawkę w formacie JSON jako pierwszy parametr i metodę wywołania zwrotnego stanu wykonywania funkcji jako drugi parametr metody .

W tym przykładzie poprawka bliźniaczej reprezentacji urządzenia w formacie JSON jest przechowywana w zmiennej patch . Poprawka zawiera wartość aktualizacji bliźniaczej reprezentacji connectivity urządzenia .cellular Procedura obsługi poprawek i błędów jest przekazywana update do metody . Jeśli wystąpi błąd, zostanie wyświetlony komunikat o błędzie konsoli.

var patch = {
    connectivity: {
        type: 'cellular'
    }
}
twin.properties.reported.update(patch, function(err)
  {
    if (err)
      {
        console.error('could not update twin');
      } 
    else
      {
        console.log('twin state reported');
        process.exit();
      }
  });

Otrzymywanie powiadomienia o zmianach żądanych właściwości

Utwórz żądany odbiornik zdarzeń aktualizacji właściwości, który jest wykonywany po zmianie żądanej właściwości na urządzeniu, przekazując nazwę metody obsługi wywołania zwrotnego do twin.on.

Odbiornik zdarzeń żądanej właściwości może mieć jedną z następujących form:

  • Odbieranie wszystkich poprawek za pomocą pojedynczej procedury obsługi zdarzeń
  • Odbieranie zdarzenia, jeśli cokolwiek się zmienia w ramach grupowania właściwości
  • Odbieranie zdarzenia dla zmiany pojedynczej właściwości

Odbieranie wszystkich poprawek za pomocą pojedynczej procedury obsługi zdarzeń

Możesz utworzyć odbiornik, aby otrzymać dowolną zmianę żądanej właściwości.

Ten przykładowy kod generuje wszystkie właściwości odebrane z usługi.

twin.on('properties.desired', function (delta) {
    console.log('new desired properties received:');
    console.log(JSON.stringify(delta));
});

Odbieranie zdarzenia, jeśli cokolwiek się zmienia w ramach grupowania właściwości

Możesz utworzyć odbiornik, aby odebrać zdarzenie, jeśli coś w ramach zmiany grupowania właściwości.

Na przykład:

  1. Właściwości minTemperature i maxTemperature znajdują się w grupie właściwości o nazwie properties.desired.climate changes.

  2. Aplikacja usługi zaplecza stosuje tę poprawkę do aktualizacji minTemperature i maxTemperature żądanych właściwości:

    const twinPatch1 = {
    properties: {
       desired: {
        climate: { minTemperature: 68, maxTemperature: 76, },
        },
      },
     };
    
  3. Ten kod konfiguruje żądany odbiornik zdarzeń zmiany właściwości, który wyzwala wszelkie zmiany w properties.desired.climate obrębie grupowania właściwości. Jeśli w tej grupie zostanie zmieniona żądana właściwość, minimalna i maksymalna liczba komunikatów o zmianie temperatury wyświetlanych w konsoli:

    twin.on('properties.desired.climate', function (delta) {
        if (delta.minTemperature || delta.maxTemperature) {
            console.log('updating desired temp:');
            console.log('min temp = ' + twin.properties.desired.climate.minTemperature);
            console.log('max temp = ' + twin.properties.desired.climate.maxTemperature);
        }
    });
    

Odbieranie zdarzenia dla zmiany pojedynczej właściwości

Odbiornik można skonfigurować pod kątem zmiany pojedynczej właściwości. W tym przykładzie kod tego zdarzenia jest wykonywany tylko wtedy, gdy fanOn wartość logiczna jest częścią poprawki. Kod generuje nowy żądany fanOn stan za każdym razem, gdy usługa go zaktualizuje.

  1. Aplikacja zaplecza stosuje tę żądaną poprawkę właściwości:

     const twinPatch2 = {
      properties: {
        desired: {
          climate: {
            hvac: {
              systemControl: { fanOn: true, },
            },
          },
        },
      },
    };
    
  2. Odbiornik jest wyzwalany tylko wtedy, gdy fanOn właściwość ulegnie zmianie:

     twin.on('properties.desired.climate.hvac.systemControl', function (fanOn) {
         console.log('setting fan state to ' + fanOn);
      });
    

Przykłady zestawu SDK urządzeń

Zestaw SDK usługi Azure IoT dla Node.js zawiera dwa przykłady bliźniaczej reprezentacji urządzenia:

Tworzenie aplikacji zaplecza

Aplikacja zaplecza łączy się z urządzeniem za pośrednictwem usługi IoT Hub i może odczytywać zgłaszane i żądane właściwości urządzenia, zapisywać żądane właściwości urządzenia i uruchamiać zapytania dotyczące urządzeń.

W tej sekcji opisano sposób tworzenia aplikacji zaplecza, która:

  • Pobiera i aktualizuje bliźniacze reprezentacje urządzenia
  • Tworzy zapytanie bliźniaczej reprezentacji urządzenia

Instalowanie pakietów zestawu SDK usługi

Uruchom to polecenie, aby zainstalować usługę azure-iothub na maszynie deweloperskiej:

npm install azure-iothub --save

Klasa Registry uwidacznia wszystkie metody wymagane do interakcji z bliźniaczymi reprezentacjami urządzeń z aplikacji zaplecza.

Nawiązywanie połączenia z centrum IoT

Usługę zaplecza można połączyć z usługą IoT Hub przy użyciu następujących metod:

  • Zasady dostępu współdzielonego
  • Microsoft Entra

Ważne

Ten artykuł zawiera kroki nawiązywania połączenia z usługą przy użyciu sygnatury dostępu współdzielonego. Ta metoda uwierzytelniania jest wygodna do testowania i oceny, ale uwierzytelnianie w usłudze przy użyciu identyfikatora Entra firmy Microsoft lub tożsamości zarządzanych jest bardziej bezpieczne. Aby dowiedzieć się więcej, zobacz Security best practices Cloud security (Najlepsze rozwiązania > dotyczące zabezpieczeń w chmurze).

Nawiązywanie połączenia przy użyciu zasad dostępu współdzielonego

Użyj polecenia fromConnectionString , aby nawiązać połączenie z centrum IoT. Aplikacja wymaga uprawnień połączenia usługi w celu zmodyfikowania żądanych właściwości bliźniaczej reprezentacji urządzenia i wymaga uprawnień do odczytu rejestru w celu wykonywania zapytań dotyczących rejestru tożsamości. Nie ma domyślnych zasad dostępu współdzielonego, które zawierają tylko te dwa uprawnienia, więc należy utworzyć je, jeśli jeszcze nie istnieje. Podaj te zasady dostępu współdzielonego parametry połączenia jako parametr do fromConnectionString. Aby uzyskać więcej informacji na temat zasad dostępu współdzielonego, zobacz Kontrola dostępu do usługi IoT Hub przy użyciu sygnatur dostępu współdzielonego.

'use strict';
var iothub = require('azure-iothub');
var connectionString = '{Shared access policy connection string}';
var registry = iothub.Registry.fromConnectionString(connectionString);

Nawiązywanie połączenia przy użyciu usługi Microsoft Entra

Aplikacja zaplecza korzystająca z usługi Microsoft Entra musi pomyślnie uwierzytelnić się i uzyskać poświadczenia tokenu zabezpieczającego przed nawiązaniem połączenia z usługą IoT Hub. Ten token jest przekazywany do metody połączenia usługi IoT Hub. Aby uzyskać ogólne informacje na temat konfigurowania i używania usługi Microsoft Entra dla usługi IoT Hub, zobacz Kontrola dostępu do usługi IoT Hub przy użyciu identyfikatora Microsoft Entra.

Aby zapoznać się z omówieniem uwierzytelniania zestawu NODE.JS SDK, zobacz:

Konfigurowanie aplikacji Microsoft Entra

Musisz skonfigurować aplikację Firmy Microsoft Entra skonfigurowaną dla preferowanych poświadczeń uwierzytelniania. Aplikacja zawiera parametry, takie jak klucz tajny klienta, który jest używany przez aplikację zaplecza do uwierzytelniania. Dostępne konfiguracje uwierzytelniania aplikacji to:

  • Klucz tajny klienta
  • Certyfikat
  • Poświadczenia tożsamości federacyjnej

Aplikacje Firmy Microsoft Entra mogą wymagać określonych uprawnień roli w zależności od wykonywanych operacji. Na przykład współautor bliźniaczej reprezentacji usługi IoT Hub jest wymagany do włączenia dostępu do odczytu i zapisu na urządzeniu usługi IoT Hub i bliźniaczych reprezentacjach modułów. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Zarządzanie dostępem do usługi IoT Hub przy użyciu przypisania roli RBAC platformy Azure.

Aby uzyskać więcej informacji na temat konfigurowania aplikacji Microsoft Entra, zobacz Szybki start: rejestrowanie aplikacji przy użyciu Platforma tożsamości Microsoft.

Uwierzytelnianie przy użyciu wartości DefaultAzureCredential

Najprostszym sposobem użycia usługi Microsoft Entra do uwierzytelniania aplikacji zaplecza jest użycie wartości DefaultAzureCredential, ale zaleca się użycie innej metody w środowisku produkcyjnym, w tym określonej TokenCredential lub pared-down ChainedTokenCredential. Dla uproszczenia w tej sekcji opisano uwierzytelnianie przy użyciu i DefaultAzureCredential klucz tajny klienta. Aby uzyskać więcej informacji na temat zalet i wad korzystania z usługi DefaultAzureCredential, zobacz Łańcuchy poświadczeń w bibliotece klienta tożsamości platformy Azure dla języka JavaScript

Ustawienie domyślneAzureCredential obsługuje różne mechanizmy uwierzytelniania i określa odpowiedni typ poświadczeń na podstawie środowiska, w których jest wykonywany. Próbuje użyć wielu typów poświadczeń w kolejności, dopóki nie znajdzie działającego poświadczenia.

Firma Microsoft Entra wymaga tego pakietu:

npm install --save @azure/identity

W tym przykładzie klucz tajny klienta rejestracji aplikacji Firmy Microsoft, identyfikator klienta i identyfikator dzierżawy zostały dodane do zmiennych środowiskowych. Te zmienne środowiskowe są używane przez DefaultAzureCredential program do uwierzytelniania aplikacji. Wynikiem pomyślnego uwierzytelnienia firmy Microsoft Entra jest poświadczenie tokenu zabezpieczającego przekazywane do metody połączenia usługi IoT Hub.

import { DefaultAzureCredential } from "@azure/identity";

// Azure SDK clients accept the credential as a parameter
const credential = new DefaultAzureCredential();

Wynikowy token poświadczeń można następnie przekazać do elementu fromTokenCredential w celu nawiązania połączenia z usługą IoT Hub dla dowolnego klienta zestawu SDK, który akceptuje poświadczenia firmy Microsoft Entra:

fromTokenCredential wymaga dwóch parametrów:

  • Adres URL usługi platformy Azure — adres URL usługi platformy Azure powinien być w formacie {Your Entra domain URL}.azure-devices.net bez prefiksu https:// . Na przykład MyAzureDomain.azure-devices.net.
  • Token poświadczeń platformy Azure

W tym przykładzie poświadczenia platformy Azure są uzyskiwane przy użyciu polecenia DefaultAzureCredential. Następnie podano adres URL domeny i poświadczenia platformy Azure w celu Registry.fromTokenCredential utworzenia połączenia z usługą IoT Hub.

const { DefaultAzureCredential } = require("@azure/identity");

let Registry = require('azure-iothub').Registry;

// Define the client secret values
clientSecretValue = 'xxxxxxxxxxxxxxx'
clientID = 'xxxxxxxxxxxxxx'
tenantID = 'xxxxxxxxxxxxx'

// Set environment variables
process.env['AZURE_CLIENT_SECRET'] = clientSecretValue;
process.env['AZURE_CLIENT_ID'] = clientID;
process.env['AZURE_TENANT_ID'] = tenantID;

// Acquire a credential object
const credential = new DefaultAzureCredential()

// Create an instance of the IoTHub registry
hostName = 'MyAzureDomain.azure-devices.net';
let registry = Registry.fromTokenCredential(hostName,credential);
Przykłady kodu

Aby zapoznać się z przykładami pracy uwierzytelniania usługi Microsoft Entra, zobacz Przykłady tożsamości platformy Azure.

Pobieranie i aktualizowanie bliźniaczej reprezentacji urządzenia

Możesz utworzyć poprawkę zawierającą tagi i żądane aktualizacje właściwości dla bliźniaczej reprezentacji urządzenia.

Aby zaktualizować bliźniacze reprezentacje urządzenia:

  1. Wywołaj metodę getTwin , aby pobrać obiekt bliźniaczej reprezentacji urządzenia.
  • Sformatuj poprawkę zawierającą aktualizację bliźniaczej reprezentacji urządzenia. Poprawka jest formatowana w formacie JSON zgodnie z opisem w klasie Twin. Poprawka usługi zaplecza może zawierać aktualizacje tagów i żądanych właściwości. Aby uzyskać więcej informacji o formacie poprawki, zobacz Tagi i format właściwości.
  1. Wywołaj aktualizację w celu zaktualizowania bliźniaczej reprezentacji urządzenia za pomocą poprawki.

W tym przykładzie bliźniacze reprezentacje urządzenia są pobierane dla myDeviceIdelementu , a następnie poprawka jest stosowana do bliźniaczych reprezentacji zawierających location aktualizację tagu region: 'US', plant: 'Redmond43'.

     registry.getTwin('myDeviceId', function(err, twin){
         if (err) {
             console.error(err.constructor.name + ': ' + err.message);
         } else {
             var patch = {
                 tags: {
                     location: {
                         region: 'US',
                         plant: 'Redmond43'
                   }
                 }
             };

             twin.update(patch, function(err) {
               if (err) {
                 console.error('Could not update twin: ' + err.constructor.name + ': ' + err.message);
               } else {
                 console.log(twin.deviceId + ' twin updated successfully');
                 queryTwins();
               }
             });
         }
     });

Tworzenie zapytania bliźniaczej reprezentacji urządzenia

Zapytania dotyczące urządzeń przypominających język SQL można tworzyć w celu zbierania informacji z bliźniaczych reprezentacji urządzeń.

Użyj polecenia createQuery , aby utworzyć zapytanie, które można uruchomić w wystąpieniu usługi IoT Hub, aby znaleźć informacje o urządzeniach lub zadaniach.

createQuery zawiera dwa parametry:

  • sqlQuery — zapytanie napisane jako ciąg SQL.
  • pageSize — żądana liczba wyników na stronę (opcjonalnie. wartość domyślna: 1000, maksymalna: 10000).

Jeśli parametr pageSize jest określony, obiekt zapytania zawiera właściwość logiczną, którą można sprawdzić i użyć nextAsTwin metody , aby uzyskać następną hasMoreResults stronę wyników reprezentacji bliźniaczej tyle razy, ile potrzeba, aby pobrać wszystkie wyniki. Metoda o nazwie next jest dostępna dla wyników, które nie są bliźniaczymi reprezentacjami urządzeń, na przykład wynikami zapytań agregacji.

To przykładowe zapytanie wybiera tylko bliźniacze reprezentacje urządzeń znajdujące się w Redmond43 zakładzie.

var queryTwins = function() {
var query = registry.createQuery("SELECT * FROM devices WHERE tags.location.plant = 'Redmond43'", 100);
query.nextAsTwin(function(err, results) {
    if (err) {
        console.error('Failed to fetch the results: ' + err.message);
    } else {
        console.log("Devices in Redmond43: " + results.map(function(twin) {return twin.deviceId}).join(','));
    }
});

To przykładowe zapytanie uściśli pierwsze zapytanie, aby wybrać tylko urządzenia, które są również połączone za pośrednictwem sieci komórkowej.

query = registry.createQuery("SELECT * FROM devices WHERE tags.location.plant = 'Redmond43' AND properties.reported.connectivity.type = 'cellular'", 100);
query.nextAsTwin(function(err, results) {
    if (err) {
        console.error('Failed to fetch the results: ' + err.message);
    } else {
        console.log("Devices in Redmond43 using cellular network: " + results.map(function(twin) {return twin.deviceId}).join(','));
    }
});
};

Przykład zestawu SDK usługi

Zestaw SDK usługi Azure IoT dla Node.js udostępnia działający przykład aplikacji usługi obsługującej zadania bliźniaczej reprezentacji urządzenia. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Usługa zaplecza bliźniaczej reprezentacji urządzenia — ten projekt służy do wysyłania aktualizacji poprawek bliźniaczej reprezentacji urządzenia dla określonego urządzenia.