Azure IoT Hub 概述

引言

我非常喜欢物联网项目，并且花了很多时间摆弄电子设备和机器人。但是，当您想将 IoT 设备投入生产时，您不仅要担心设备本身，还需要能够将其连接到互联网（最有可能），监控来自设备的数据，并在野外管理设备……这就是 IoT 中心存在的原因！... Azure IoT 中心让您可以专注于开发炫酷的 IoT 产品，而无需担心它们的连接和管理方式。

摘要

物联网 (IoT) 为企业提供了立即实现降低成本、增加收入以及业务转型的实际机会。Azure IoT 中心是托管在云中的托管式 IoT 服务。它允许 IoT 应用程序和它管理的设备之间进行双向通信。这种云到设备的连接意味着您可以接收来自设备的数据，但也可以向设备发送命令和策略。Azure IoT 中心与现有解决方案的不同之处在于，它还提供了用于验证、连接和管理连接到它的设备的基础设施。

详情

Azure IoT 中心支持功能齐全、可扩展的 IoT 解决方案。几乎任何设备都可以连接到 Azure IoT 中心，并且可以扩展到数百万个设备。可以跟踪和监控事件，例如设备的创建、故障和连接。

Azure IoT 中心提供

• 适用于最常用平台和语言的设备库，方便设备连接。
• 具有多种选项的安全通信，用于设备到云和云到设备的超大规模通信。
• 可查询的每个设备状态信息以及元数据存储。

使用 IoT 中心管理设备

物联网运营商的需求和要求在不同行业（从运输到制造，再到农业和公用事业）差异很大。物联网运营商使用的设备类型也多种多样。IoT 中心能够提供功能、模式和代码库，使开发人员能够构建可以管理各种设备的管理解决方案。

配置和控制设备

连接到 IoT 中心的设备可以使用一系列内置功能进行管理。这意味着 -

• 可以存储、同步和查询所有设备的设备元数据和状态信息。
• 可以根据设备的共同特征为每个设备或分组设置设备状态。
• 可以使用消息路由集成自动响应设备中的状态更改。

使用 IoT 中心管理设备的生命周期

计划：操作员可以创建设备元数据方案，使他们能够轻松执行批量管理操作。

预配：新设备可以安全地预配到 IoT 中心，操作员可以快速发现设备功能。IoT 中心身份注册表用于创建设备身份和凭据。

配置：设备管理操作，例如配置更改和固件更新，可以通过批量或直接方法完成，同时仍保持系统安全。

监控：操作员可以轻松收到任何问题的警报，同时可以监控设备集合的健康状况以及任何正在进行的操作的状态。

退役：设备需要更换、退役或解除使用。IoT 中心身份注册表用于撤销设备身份和凭据。

设备管理模式

IoT 中心支持一系列设备管理模式，包括

• 重启
• 恢复出厂设置
• 配置
• 固件更新
• 报告进度和状态

这些模式可以扩展以适应您的具体情况。或者，可以基于这些模板设计新模式。

连接您的设备

您可以使用 Azure IoT 设备 SDK 构建在设备上运行并与 IoT 中心交互的应用程序。Windows、Linux 发行版和实时操作系统都是支持的平台。当前支持的语言包括

• C
• C#
• Java
• Python
• Node.js

消息传递模式

Azure IoT 中心支持一系列消息传递模式，包括

• 设备到云遥测
• 从设备上传文件
• 请求-回复方法，使设备可以从云端控制

消息路由和事件网格

IoT 中心消息路由和 IoT 中心与事件网格的集成都可以从连接的设备流式传输数据。但是，它们之间存在差异。消息路由允许用户将设备到云消息路由到一系列受支持的服务终结点，例如事件中心和 Azure 存储容器，而 IoT 中心与事件网格的集成是一种完全托管的路由服务，可以扩展到第三方业务应用程序。

设备数据可以路由

Azure IoT 中心内置了消息路由功能。这使您可以设置基于规则的自动消息扇出。您可以使用消息路由来决定您的中心将设备的遥测数据发送到何处。将消息路由到多个终结点不会产生任何额外费用。

构建端到端解决方案

通过将 IoT 中心与其他 Azure 服务集成，可以构建端到端解决方案。例如

• 可以使用 Azure 逻辑应用自动化业务流程。
• 您可以使用 Azure 流分析对来自设备的数据进行实时分析计算。
• 可以使用 Azure 机器学习添加人工智能模型和机器学习。
• 您可以使用 Azure 事件网格快速响应关键事件。

Azure IoT 中心还是 Azure 事件中心？

Azure IoT 中心和 Azure 事件中心都是可以摄取、处理和存储大量数据的云服务。但是，它们的设计目的不同。事件中心是为大数据流式传输而开发的，而 IoT 中心是专门为将 IoT 设备大规模连接到 Azure 云而设计的。因此，您选择使用哪一个将取决于您的业务需求。

IoT 中心允许通过安全的通信通道发送数据。每个设备都安全地连接到中心，并且每个设备都可以安全地进行管理。您可以控制每个设备的访问级别，并且设备在首次启动时会自动预配到正确的中心。

根据设备功能，还有一系列不同类型的身份验证，包括基于 SAS SAS 令牌的身份验证、用于安全、基于标准的身份验证的单个 X.509 证书身份验证，以及 X.509 CA 身份验证。

高可用性和灾难恢复

正常运行时间目标因业务而异。Azure IoT 中心提供三个主要的高可用性 (HA) 和灾难恢复 (DR) 功能，包括

区域内高可用性：IoT 中心服务通过在服务几乎所有层实现冗余来提供区域内高可用性。IoT 中心服务发布的 SLA 是通过利用这些冗余实现的，并且会自动提供给开发人员。但是，在使用云计算时应该预期会出现瞬时故障；因此，需要将适当的重试策略内置到与云交互的组件中，以处理这些瞬时故障。

跨区域灾难恢复：可能会出现数据中心遭受长时间中断或其他物理故障的情况。区域内高可用性功能在某些情况下可能无法提供帮助，这种情况很少见，但有可能发生。但是，IoT 中心有许多可能的解决方案可以从长时间中断或物理故障中恢复。在这些情况下，客户可以选择 Microsoft 发起的故障转移或手动故障转移。

这两个选项都提供以下恢复时间目标 (RTO)

实现跨区域高可用性

如果 Microsoft 发起的故障转移或手动故障转移提供的 RTO 不足以满足您的正常运行时间目标，那么另一种选择是实施每个设备的自动跨区域故障转移机制。在此模型中，IoT 解决方案在两个不同位置的主数据中心和辅助数据中心运行。如果主区域发生中断或网络连接丢失，设备可以使用辅助位置。

选择正确的 IoT 中心层

Azure IoT 中心提供两个层级：基本层和标准层。基本层是单向的，从设备到云，如果数据将从设备收集并集中分析，则更适用。但是，如果您需要双向通信，例如远程控制设备，则标准层更合适。两个层级都具有相同的安全和身份验证功能。

每个层级都有三种不同的规模（1、2 和 3），具体取决于它们每天可以处理多少数据。例如，3 级单元每天可以处理 3 亿条消息，而 1 级单元可以处理 40 万条。

如果您正在玩 IoT，或者即将将设备引入世界，那么值得您查看 Azure IoT 中心！

历史

• 2018 年 8 月 25 日：版本 1