远程监视预配置解决方案中的设备信息元数据

项目
11/02/2017

Azure IoT 套件远程监视预配置解决方案演示了管理设备元数据的方法。本文将概述此解决方案为了帮助你理解内容而采用的方法：

解决方案存储哪些设备元数据。
解决方案如何管理设备元数据。

上下文

远程监视预配置解决方案使用 Azure IoT 中心，使设备能够将数据发送到云。该解决方案在三个不同的位置存储有关设备的信息：

位置	存储的信息	实现
标识注册表	设备 ID、身份验证密钥、启用状态	内置于 IoT 中心
设备孪生	元数据：报告的属性、所需的属性、标记	内置于 IoT 中心
Cosmos DB	命令和方法历史记录	为解决方案自定义

IoT 中心提供设备标识注册表用于管理对 IoT 中心的访问，使用设备孪生来管理设备元数据。此外，还提供一个远程监视解决方案特定的设备注册表用于存储命令和方法历史记录。远程监视解决方案使用 Cosmos DB 数据库实现命令和方法历史记录的自定义存储。

注意

远程监视预配置解决方案可使设备标识注册表与 Cosmos DB 数据库中的信息保持同步。这两个注册表使用相同的设备 ID 来唯一标识连接到 IoT 中心的每个设备。

设备元数据

IoT 中心为连接到远程监视解决方案的每个模拟设备和物理设备维护设备孪生。解决方案使用设备孪生来管理与设备关联的元数据。设备孪生是 IoT 中心维护的 JSON 文档。解决方案使用 IoT 中心 API 来与设备孪生交互。

设备孪生存储三种类型的元数据：

报告的属性由设备发送到 IoT 中心。在远程监视解决方案中，模拟设备在启动时以及在响应“更改设备状态”命令和方法时，将发送报告的属性。可以在解决方案门户上的“设备列表”和“设备详细信息”中查看报告的属性。报告的属性是只读的。
所需的属性由设备从 IoT 中心检索。设备负责对自身进行任何必要的配置更改。此外，设备还需负责以报告属性的形式向中心报告更改。可以通过解决方案门户设置所需的属性值。
标记仅在设备孪生中存在，永远不会与设备同步。可以在解决方案门户设置标记值，并在筛选设备列表时使用这些值。解决方案还使用标记在解决方案门户中标识设备的显示图标。

来自模拟设备的报告属性示例包括制造商、型号、纬度和经度。模拟设备也以报告属性的形式返回受支持方法的列表。

注意

模拟设备代码仅使用所需的属性 Desired.Config.TemperatureMeanValue 和Desired.Config.TelemetryInterval 来更新发回给 IoT 中心的报告的属性。将忽略所有其他的所需属性更改请求。

存储在设备注册表 Cosmos DB 数据库中的设备信息元数据 JSON 文档具有以下结构：

{
  "DeviceProperties": {
    "DeviceID": "deviceid1",
    "HubEnabledState": null,
    "CreatedTime": "2016-04-25T23:54:01.313802Z",
    "DeviceState": "normal",
    "UpdatedTime": null
    },
  "SystemProperties": {
    "ICCID": null
  },
  "Commands": [],
  "CommandHistory": [],
  "IsSimulatedDevice": false,
  "id": "fe81a81c-bcbc-4970-81f4-7f12f2d8bda8"
}

注意

设备信息还可能包含元数据，用于描述设备发送给 IoT 中心的遥测数据。远程监视解决方案使用此遥测元数据来自定义仪表板显示动态遥测数据的方式。

生命周期

首次在解决方案门户中创建设备时，解决方案会在 Cosmos DB 数据库中创建一个项来存储命令和方法历史记录。此时，解决方案还会在设备标识注册表中为设备创建一个条目，用于生成设备向 IoT 中心进行身份验证时所用的密钥。它还会创建设备孪生。

当设备首次连接到解决方案时，将发送报告的属性和设备信息消息。报告的属性值自动保存在设备孪生中。报告的属性包括设备制造商、型号、序列号和受支持方法的列表。设备信息消息包含设备支持的命令列表，其中包括有关任何命令参数的信息。收到此消息时，解决方案将更新 Cosmos DB 数据库中的设备信息。

在解决方案门户中查看和编辑设备信息

默认情况下，解决方案门户中的设备列表以列的形式显示以下设备属性：“状态”、“设备 ID”、“制造商”、“型号”、“序号”、“固件”、“平台”、“处理器”和“已安装的 RAM”。可以通过单击“列编辑器”来自定义这些列。设备属性“纬度”和“经度”驱动仪表板上必应地图中的位置。

设备列表中的列编辑器

在解决方案门户上的“设备详细信息”窗格中，可以编辑所需的属性和标记（报告的属性是只读的）。

“设备详细信息”窗格

可以使用解决方案门户从解决方案中删除设备。删除某个设备时，解决方案将从标识注册表中删除该设备项，然后删除设备孪生。解决方案还会从 Cosmos DB 数据库中删除与该设备相关的信息。必须禁用设备才可删除它。

删除设备

设备信息消息处理

设备发出的设备信息消息不同于遥测消息。设备信息消息包括设备可响应的命令和任何命令历史记录。 IoT 中心本身不知道设备信息消息中包含的元数据，它以处理任何设备到云消息的相同方式处理消息。在远程监视解决方案中，Azure 流分析 (ASA) 作业读取来自 IoT 中心的消息。 DeviceInfo 流分析作业筛选包含 "ObjectType": "DeviceInfo" 的消息，并将这些消息转发到 Web 作业中运行的 EventProcessorHost 主机实例。 EventProcessorHost 实例中的逻辑使用设备 ID 查找特定设备的 Cosmos DB 记录并更新记录。

注意

设备信息消息是标准的设备到云消息。解决方案使用 ASA 查询来区分设备信息消息与遥测消息。

后续步骤

现在已学习如何自定义预配置解决方案，接下来可以浏览 IoT 套件预配置的解决方案的一些其他特性和功能：

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