Azure IoT Central: Simple IoT Projekte schnell umgesetzt

In vielen Unternehmen schießen „Proof of Concept“ IoT Projekte schneller als Pilze im Wald aus dem Boden. Einige Projekte eignen sich für das von Microsoft entwickelte Software-as-a-Service Produkt Azure IoT Central und können damit erheblich schneller in einen validen Business Case gewandelt werden. Was Azure IoT Central ausmacht und ob sich ein Projekt zur Umsetzung damit eignet, lesen Sie in diesem Blogbeitrag.

Was ist Microsoft Azure IoT Central

Microsoft Azure IoT Central ist eine Software-as-a-Service (SaaS)-Lösung, welche den Einstieg in die Welt des „Internet of Things“ (IoT) vereinfacht. Mit IoT Central können in kurzer Zeit erste Erfahrungen mit IoT Projekten gesammelt und ausgewählte IoT Use Cases für den produktiven Einsatz realisiert werden.
IoT Central ist eine reine Cloud Lösung, die exklusiv für Microsoft Azure entwickelt wurde. Eine On-Premise Lösung ist aktuell nicht verfügbar.
In IoT Central stecken die klassischen IoT Bestandteile der Microsoft Azure Cloud, wie z.B. Azure IoT Hub, Azure Time Series Insights oder eben Azure IoT Hub Device Provisioning Service (DPS). Damit baut die SaaS-Lösung auf sehr ausgereifte Produkte.
Die Möglichkeiten, die IoT Central bereithält, um eine IoT Lösung abzubilden, sind für viele Projekte völlig ausreichend. Eingehende Daten werden visualisiert und können gefiltert werden. Auf bestimmte Messwerte oder Events kann auf unterschiedlichste Art und Weise reagiert werden. Angefangen von simplen E-Mail-Benachrichtigungen bis hin zu der Möglichkeit, andere Systeme mit Webhooks (Webhooks sind Schnittstellen, die z.B. Schnittstellen in anderen Systemen ansprechen können) zu triggern, sind viele Szenarien realisierbar.

Azure Iot Central Dashboard

Was unterscheidet Azure IoT Central von einem Standard IoT Projekt

Ein Standard IoT Projekt erlaubt eine sehr flexible Auswahl der zu verwendenden Komponenten, die Entwicklung einer eigenen Architektur und viel Spielraum in der Entscheidung, wie die Daten verfügbar respektive verarbeitet werden. Dabei müssen jedoch viele Fragen geklärt werden:

  • Wie kommen die Daten in die Cloud?
  • Werden die Daten On-Premise oder in der Cloud verarbeitet?
  • Wie gut ist die Skalierbarkeit?
  • Wie steht es um die Security und Ausfallsicherheit?
  • Wie können Geräte und Settings verwaltet werden?

Diese und weitere Fragen müssen sorgfältig bedacht und beantwortet werden, um eine zuverlässige und nachhaltige IoT Lösung aufzubauen.
IoT Central erlaubt es, diesen Schritt zu überspringen und wird auf Knopfdruck bereitgestellt. Das ermöglicht sofort Daten zu empfangen und zu visualisieren, auf Daten zu reagieren und weiter zu verarbeiten.

IoT Central Architektur

Quelle: https://docs.microsoft.com/de-de/azure/iot-central/concepts-architecture

Wie können IoT Geräte an Azure IoT Central angebunden werden

Um ein IoT Device mit Azure IoT Central zu verbinden, gibt es für nahezu alle denkbaren Szenarien eine Lösung. IoT Central bietet für viele Betriebssysteme und Programmierumgebungen SDKs zur Anbindung an IoT Central. Im besonderen Fall, dass Geräte lediglich über proprietäre Kommunikationsmöglichkeiten verfügen, kann man z.B. Azure IoT Edge als Gateway für diese Systeme verwenden.
Folgende Protokolle werden unterstützt:

  • AMQP
  • MQTT
  • HTTPS

Falls andere speziellere Protokolle verwendet werden sollen, eignet sich Azure IoT Edge für die Übersetzung und Herstellung der Verbindung.
Mit Hilfe von Azure IoT Hub Device Provisioning Service (DPS) lassen sich IoT Device Anbindungen automatisiert realisieren, ohne dass das Gerät vorher registriert wurde. Das Gerät registriert sich selbst mit der ersten Internetverbindung und bezieht seine Settings sowie Verbindungsdaten.

Geräte-Provisionierungs-Ablauf

Quelle: https://docs.microsoft.com/en-us/azure/iot-central/concepts-connectivity

How To: Mit Azure IoT Central starten

Eine Azure Subscription ist Voraussetzung für Azure IoT Central. Sie ist die Basis, auf der im Verlauf die Abrechnung erfolgen wird. IoT Central versteht sich als modellierungsbasierte IoT Lösung. In IoT Central wird daher jeder Anwendungsfall als eine eigene Applikation umgesetzt und die dazu gehörigen IoT Devices werden als Modelle beschrieben. So können alle Eigenschaften, Settings, Commands und Metadaten individuell beschrieben werden.
Zum Starten der ersten Anwendung können Sie diesem Link folgen: https://apps.azureiotcentral.com/.
Um IoT Central einfach zu testen und die ersten Schritte zu machen, kann die Contoso Beispiel Implementierung herangezogen werden.

Geräte-Provisionierungs-Ablauf

Quelle: https://docs.microsoft.com/en-us/azure/iot-central/concepts-connectivity

Grundsätzlich hat man die Wahl zwischen einem Test Zeitraum von 7 Tagen oder der „Pay as you go“ Variante. Bei der „Pay as you go“ Variante sind die ersten fünf IoT Geräte mit je 50.000 Nachrichten „for Free“. Ab dem sechsten Gerät oder der Überschreitung der Nachrichten-Anzahl fallen Kosten an.
Anschließend kann man aus drei Optionen wählen, von welchem Template die Applikation erstellt werden soll:

  • Die Contoso Beispiel Implementierung mit simulierten Geräten und fertigen Dashboards
  • Mit zwei fertigen Geräte-Vorlagen für Raspberry PI und Windows 10 IoT
  • Eine leere Applikation ohne Vorgaben

Anwendungs-Erstellungs-Dialog

Quelle: https://docs.microsoft.com/de-de/azure/iot-central/quick-deploy-iot-central

Für einen Proof of Concept (PoC) eignet sich Option zwei sehr gut, und erspart ein paar Minuten an Arbeit. Soll die Applikation produktiv gehen, ist es sinnvoll, eine leere Applikation zu erstellen.
Anschließend wird das Azure AD Verzeichnis ausgewählt, die dazugehörige Subscription sowie die Region, in der die Applikation ausgerollt werden soll.

Funktionsumfang

Mit Azure IoT Central kann man schnell z.B. eine Monitoring Lösung erstellen und auf die Daten automatisiert oder semi-automatisch reagieren. Für die Verwaltung von IoT Geräten bietet Azure IoT Central komfortable Funktionen wie Jobs, mit denen Bulk Operationen ausgeführt werden können.

  • Beschreibende Geräte-Modelle für Daten und Metatags sowie Funktionen und Settings
  • Übersichtliche anpassbare Dashboards für Geräte und Daten
  • Regelbasierte Aktionen auf im Modell definierte Daten und Status
  • Bulk Job für das Management von Geräte Settings
  • Organisieren von Geräten in Sets nach bestimmten Kriterien
  • Anbindung an andere Systeme mit z.B. Webhooks
  • Benachrichtigungen
  • Rollenbasierte Berechtigungen
  • Export der Daten

 

Anbindung Ihrer IoT Geräte mithilfe von SDKs

Für die Anbindung von IoT Geräten gibt es viele Wege. Besteht die Möglichkeit, die Anbindung eigenständig zu entwickeln, finden sich folgende SDK zur Unterstützung:
Azure IoT SDK für

  • C
  • Python
  • Node.js
  • Java
  • .Net

Mehr Informationen dazu: verfügbare SDKs

Fazit

Azure IoT Central ist ein sehr gut geeignetes Tool für Standard Aufgaben im IoT Umfeld mit den häufigsten Anwendungsfällen. Das Aufsetzen und die einmalige Einrichtung sind mit Basiskenntnissen der IoT leicht verständlich und einfach gestaltet. Die Verwaltung der Geräte ist sehr komfortabel und das rollenbasierte Modell erschlägt die häufigsten Anforderungen. Alles in allem ist IoT Central für PoCs und kleinere Projekte sicherlich ein sehr guter Start. Sobald die Anzahl der Geräte fünfstellig wird oder die Anforderungen an Anpassbarkeit und Funktion nicht mehr damit abgedeckt werden können, kommt man um ein klassisches IoT Projekt nicht herum.

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