Azure IoT
Azure 物联网 (IoT) 是 Microsoft 托管的云服务的集合，这些服务用于连接、监视和控制数十亿项 IoT 资产。 更简单地讲，IoT 解决方案由一个或多个 IoT 设备构成，这些设备与云中托管的一个或多个后端服务通信。
Microsoft 提供开源设备 SDK 用于构建在设备上运行的应用。 这些 SDK 可以简化并加速 IoT 解决方案的开发。支持的平台包括.NET、C、Java、Node.js、Python、iOS。
在 IoT 解决方案中，后端服务提供如下功能：
- 接收大规模的来自设备的遥测数据，并确定如何处理和存储该数据。
- 通过分析遥测数据为用户提供见解，不管是实时的还是事后的。
- 从云向特定设备发送命令。
- 预配设备并控制哪些设备可以连接到基础结构。
- 控制设备状态并监视设备活动。
- 管理设备上安装的固件。
# Azure IoT的云端：Azure IoT 中心
IoT 中心托管服务在云中进行托管，充当中央消息中心，用于 IoT 应用程序与其管理的设备之间的双向通信。 可以使用 Azure IoT 中心，将数百万 IoT 设备和云托管解决方案后端之间建立可靠又安全的通信，生成 IoT 解决方案。 几乎可以将任何设备连接到 IoT 中心。
- 配置和控制设备
- 存储、同步和查询设备元数据和所有设备的状态信息
- 根据每个设备或设备的共同功能设置设备状态
- 通过信息路由集成自动响应报告设备的状态更改
- 缩放解决方案（可伸缩性、高可用性）
- IoT 中心可扩展为数百万个同时连接的设备，以及每秒数百万个事件以支持 IoT 工作负载。
- 保护通信
- 通过对每个设备进行身份验证，可以安全地将每个设备连接到 IoT 中心，并且安全地管理这些设备
- 可以完全控制设备访问，并可以根据每个设备的级别控制连接
- 自动将设备提供给正确的 IoT 中心
- 多种身份验证类型支持各种设备功能
- 路由设备数据
- 灵活地设置基于规则的自动消息扇出
- 与其他服务集成
- Azure 事件网格
- Azure 逻辑应用
- Azure 机器学习
- Azure 流分析
- ......
# Azure IoT的终端：Azure IoT 中心 SDK
- IoT 中心设备 SDK
- Azure IoT 设备 SDK 包含的代码可帮助构建连接到 Azure IoT 中心服务并由这些服务管理的应用程序。
- Azure IoT 设备 SDK 包含的代码可帮助构建Azure IoT Edge模块（Edge设备也是“设备”）
- IoT 中心服务 SDK
- Azure IoT 服务 SDK 包含的代码可帮助生成直接与 IoT 中心进行交互以管理设备和安全性的应用程序。
# Azure IoT的边缘端：Azure IoT Edge
IoT Edge 运行时提供基础结构可集成多个 IoT Edge 模块的功能并将其部署到 IoT Edge 设备上。 任意程序都可打包为 IoT Edge 模块。Azure IoT Edge 运行时在各种大型 IoT 设备上运行，因此可以通过各种方式来使用该运行时。 它支持 Linux 和 Windows 操作系统，并可提取硬件详细信息。 如果要处理的数据不多，请使用比 Raspberry Pi 3 小的设备；如果要运行资源密集型工作负荷，请使用工业服务器。
# Azure IoT Edge 模块
通过 Azure IoT Edge，可让你以模块 的形式来部署和管理 Edge 上的业务逻辑。 Azure IoT Edge 模块是由 IoT Edge 托管的最小计算单位，可以包含 Azure 服务（如 Azure 流分析）或你自己特定于解决方案的代码。
# 模块映像/模块实例
模块映像包含定义模块的程序包。模块实例是在 IoT Edge 设备上运行模块映像的特定计算单位。 该模块实例由 IoT Edge 运行时启动。
- 模块映像作为存储库中的容器映像存在，而模块实例则是设备上的容器。
- 除了两个运行时模块以外，每个IoT Edge 设备最多运行20个模块。
- 每个设备上运行哪些模块由一个用户编写的部署清单指定
# 模块标识
存储在 IoT 中心的一段信息（包括安全凭据），与每个模块实例一一对应。当 IoT Edge 运行时创建新的模块实例时，它将获得相应的模块标识。 模块标识将存储在 IoT 中心，并用作该模块实例的所有本地和云通信的寻址和安全范围。
# 模块孪生
存储在 IoT 中心的 JSON 文档，包含模块实例的状态信息，其中包括元数据、配置和条件。每个模块实例都有一个对应的模块孪生，你可以使用它来配置模块实例。 实例和孪生通过模块标识进行相互关联。
# Azure IoT Edge 运行时
IoT Edge 运行时是将某个设备转换为 IoT Edge 设备的程序集合。 在 IoT Edge 运行时组件的共同作用下，IoT Edge 设备可以接收要在边缘上运行的代码并传递结果。
- 在设备上安装和更新工作负荷。
- 维护设备上的 Azure IoT Edge 安全标准。
- 确保 IoT Edge 模块始终处于运行状态。
- 将模块运行状况报告给云以进行远程监视。
- 管理下游设备与 IoT Edge 设备之间的通信。
- 管理 IoT Edge 设备上的模块间的通信。
- 管理 IoT Edge 设备和云之间的通信。
Azure IoT Edge 运行时由两个Azure IoT Edge 模块：“IoT Edge 中心”和“IoT Edge 代理”组成
# IoT Edge 中心
# 与Azure IoT 中心连接
它通过公开与 IoT 中心相同的协议终结点，充当 IoT 中心的本地代理。 这种一致性意味着客户端（无论是设备还是模块）可以连接到 IoT Edge 运行时，就像连接到 IoT 中心一样。
IoT Edge 中心将一些任务以无提示方式委托给 IoT 中心。 例如，设备首次尝试连接时，IoT Edge 中心会将身份验证请求转发给 IoT 中心。 建立第一个连接之后，IoT Edge 中心会在本地缓存安全信息。 无需再次在云中进行身份验证即可允许该设备的未来连接。
# Azure IoT 模块间通信
IoT Edge 中心促进模块间通信。 使用 IoT Edge 中心作为消息中转站可以保持模块之间相互独立。 模块只需指定它们接受消息的输入和写入消息的输出。 解决方案开发人员可以将这些输入和输出拼接在一起，以便于模块按特定于该解决方案的顺序处理数据。
# IoT Edge 代理
负责实例化模块、确保它们继续运行以及报告返回到 IoT 中心的模块的状态。 此配置数据作为 IoT Edge 代理模块孪生的属性写入。
# Azure IoT Edge实例：在边缘使用自定义视觉服务进行图像分类
