Quais os requisitos para que um sistema operacional IoT seja eficiente?

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Excelência operacional em sua carga de trabalho de IoT

• Artigo
• 09/22/2022
• 26 minutos para o fim da leitura

Neste artigo

Dada a complexidade de necessidades não funcionais ou operacionais, como segurança, confiabilidade, desempenho e custo de dispositivos IoT, talvez o fator mais importante para dimensionar uma solução de IoT e gerar valor de negócios sustentável para uma organização seja a capacidade de uma organização ter excelentes recursos operacionais de dispositivo IoT. A excelência operacional em uma carga de trabalho de IoT é habilitar uma organização para visibilidade total e controle sobre os componentes de hardware e software de uma solução de IoT, garantindo a melhor experiência para os usuários. A excelência operacional inclui tornar as práticas de design, desenvolvimento, provisionamento, monitoramento, suporte e manutenção da solução de IoT mais ágeis e valiosas para os negócios sem aumentar o risco operacional. Os princípios de excelência operacional em uma carga de trabalho de IoT são um conjunto de considerações que ajudam a alcançar práticas operacionais superiores. Esses princípios são descritos em uma seção a seguir.

Como você considera a excelência operacional em uma carga de trabalho de IoT, o modelo de responsabilidade compartilhada em cenários híbridos e de nuvem também se aplica. Esse modelo é melhor descrito no contexto de considerações de segurança. A operação de IoT de uma organização é composta por três pilhas diferentes de tecnologias: nuvem, rede de comunicação e dispositivos IoT. Dada a escala e a diversidade de dispositivos em soluções de IoT e o uso de diferentes tipos de redes de comunicação em locais geograficamente distribuídos onde os dispositivos são instalados, há uma mudança significativa nas soluções de IoT no modelo de responsabilidade compartilhada na nuvem. Ele deixa a propriedade operacional de elementos-chave de uma solução de IoT com a organização. Embora a Microsoft tenha facilitado, em muitos aspectos, que as organizações operem esses elementos por conta própria ou usando terceiros, a organização possui a responsabilidade operacional por esses elementos.

O guia de excelência operacional do IoT Well-Architected Framework se concentra nos aspectos de excelência operacional dos dispositivos IoT e dos serviços do Azure que abordam exclusivamente os principais requisitos de uma solução de IoT. O principal fator na excelência operacional de IoT é a capacidade de uma organização planejar, provisionar, configurar, monitorar e desativar dispositivos IoT. Os principais serviços de IoT do Azure discutidos neste guia fornecem uma matriz de funcionalidades para uma organização realizar essas tarefas de forma eficaz e eficiente e permitir que uma organização tenha excelentes recursos operacionais de dispositivo IoT.

A pilha de tecnologia de rede de comunicação da operação de IoT de uma organização normalmente é tratada pela equipe de operações de rede da organização em parceria com a operadora de telecomunicações da organização. É recomendável que a organização coordene com seu operador de telecomunicação para configurar e operar os componentes de rede de comunicação com fio e sem fio de suas soluções e operações de IoT.

Uma arquitetura de IoT consiste em um conjunto de camadas fundamentais. As camadas são realizadas usando tecnologias específicas e o IoT Well-Architected Framework destaca as opções para projetar e realizar cada camada. Também há camadas de corte cruzado que permitem o design, a criação e a execução de soluções de IoT:

Pré-requisitos

Para avaliar sua carga de trabalho de IoT com base nos princípios descritos no Microsoft Azure Well-Architected Framework, conclua os questionários de carga de trabalho de IoT na avaliação de Revisão de Well-Architected do Azure:

Análise do Azure Well-Architected

Depois de concluir a avaliação, este guia ajuda você a abordar as principais recomendações de excelência operacional identificadas para sua solução.

Princípios

Os seguintes princípios se aplicam ao pilar de excelência operacional em uma carga de trabalho de IoT:

Operação e dimensionamento da solução: Siga as práticas recomendadas em torno desse princípio para garantir que a solução de IoT possa gerenciar com êxito o provisionamento automatizado de dispositivos, pode ser integrada a outros sistemas de back-end, foi projetada para uso por diferentes tipos de personas, incluindo desenvolvedores de soluções, administradores de soluções e operadores, e adapta/dimensiona com eficiência a quaisquer alterações na demanda, como novos dispositivos IoT sendo implantados ou maior taxa de transferência de ingestão.

Gerenciamento de dispositivos: Qualquer solução IoT corporativa bem-sucedida requer uma estratégia para estabelecer e atualizar um dispositivo ou frota de configuração do dispositivo. A configuração de um dispositivo inclui propriedades do dispositivo, configurações de conexão, relações e firmware. Os operadores de IoT exigem ferramentas simples e confiáveis que permitem que eles atualizem um dispositivo ou uma frota de configuração do dispositivo a qualquer momento durante o tempo de vida do dispositivo.

Monitoramento e alertas: Use os sistemas de registro em log, monitoramento e alerta da solução IoT para determinar se a solução está funcionando conforme o esperado e para ajudar a solucionar o que está errado durante todo o ciclo de vida da solução.

Automação e DevOps: um dispositivo IoT é fundamentalmente um computador pequeno com hardware e software especializados. Os dispositivos IoT geralmente são restritos em hardware, por exemplo, com memória limitada ou capacidade de computação. Automação e DevOps são essenciais para garantir que o sistema operacional e o software para dispositivos EoT e gateways sejam carregados e implantados corretamente para minimizar qualquer tempo de inatividade operacional. Automação e DevOps se tornam um aspecto essencial para monitorar e gerenciar o ciclo de vida de dispositivos IoT.

As seções a seguir abordam as especificações de camada desses princípios para o pilar de segurança operacional:

Operação e dimensionamento da solução

Design

Algumas das principais decisões de design a considerar incluem:

• Selecione o hardware IoT que atenda aos requisitos comerciais e técnicos da solução e defina os procedimentos de teste apropriados para garantir a confiabilidade operacional de seus dispositivos E/S e gateways.

• Implemente uma maneira automatizada de identificar os recursos do dispositivo em escala à medida que eles se conectam à sua solução de IoT para integrá-los facilmente aos seus serviços de back-end.

• Defina uma estratégia de provisionamento de dispositivo remoto para habilitar o provisionamento just-in-time de dispositivos IoT de toque zero no campo sem a necessidade de intervenção humana.

• Determine as funções responsáveis por desenvolver, gerenciar e operar a solução de IoT em escala. Determine os usuários na organização a serem atribuídos a essas funções.

• Implemente uma solução centralizada de gerenciamento de dispositivos para administrar, monitorar e operar o ciclo de vida de dispositivos IoT e gerenciar a configuração geral da solução de IoT. Considere uma interface do usuário integrada para ajudar as equipes de operação a gerenciamento da frota de dispositivos.

• Configure e teste a integração confiável com outros serviços do Azure e de terceiros que dão suporte aos serviços de back-end e front-end do aplicativo IoT. Uma solução de IoT típica é composta por vários componentes, como ingestão, roteamento, armazenamento de dados e processamento de dados. É importante verificar se todos esses componentes no fluxo de dados estão funcionais.

• Configure a ingestão e outras camadas de back-end da solução de IoT na nuvem para dimensionar para poder lidar com as necessidades de capacidade esperadas e inesperadas à medida que a demanda pelo serviço aumenta.

Implementar

Selecionar e testar o hardware de IoT

O site do Catálogo de Dispositivos do Azure permite que os desenvolvedores de soluções de IoT encontrem hardware de uma lista de parceiros certificados e selecionem os dispositivos IoT que atendem aos requisitos específicos da solução de IoT que está sendo implementada. Por exemplo, durante a seleção ou desenvolvimento de produtos, talvez seja necessário identificar dispositivos que estejam em conformidade com determinados requisitos e regulamentos de certificação regionais, como CE, FCC, UL, PCI e FDA.

Para um projeto greenfield, há mais flexibilidade em relação aos tipos de dispositivos que podem ser usados, os recursos de firmware/conectividade necessários e a especificação técnica para os dispositivos IoT. Para projetos brownfield, normalmente há mais restrições quando você seleciona hardware (porque o hardware já foi implantado no campo), mas talvez você ainda precise procurar outro tipo de hardware, como dispositivos de tradução de protocolo/identidade ou gateways de conectividade - como Bluetooth para o gateway MQTT - dependendo do cenário específico. Para ambos os casos, o Catálogo de Dispositivos do Azure tem recursos de pesquisa e filtro que você pode usar para localizar o hardware IoT que foi certificado pelo programa de certificação de dispositivo IoT e é compatível com os serviços de IoT do Azure.

Um recurso importante a ser buscado ao selecionar hardware é o Plug-and-Play do Azure e a compatibilidade com a DTDL (Linguagem de Definição de Gêmeos Digitais). Esses recursos garantem que o dispositivo se integre perfeitamente a serviços como o Azure IoT Central e os Gêmeos Digitais do Azure. Para cenários de IoT Edge do Azure, também é importante encontrar dispositivos no catálogo que têm a certificação gerenciada IoT Edge que garante que o dispositivo possa executar o runtime do IoT Edge do Azure e habilita a implantação e o gerenciamento de módulos de IoT Edge para dar suporte ao processamento local e cargas de trabalho analíticas.

Ao selecionar dispositivos ou componentes para sua solução, tome cuidado para garantir um fornecimento oportuno e seguro de equipamentos. Considere fontes duplas ou de várias fontes de fornecimento e uma cadeia de fornecedores confiável. A disponibilidade de peças de reposição para cobrir o tempo de vida da solução e os contratos de manutenção ou suporte também devem ser incluídos, pois essa etapa às vezes é esquecida no início de um projeto e pode ser cara para ser apresentada posteriormente.

Provisionar e gerenciar o ciclo de vida de dispositivos IoT

Para provisionamento remoto de dispositivos IoT, o DPS (Serviço de Provisionamento de Dispositivos do Azure) permite conectar e configurar dispositivos remotos a um Hub IoT. O DPS habilita o provisionamento de toque zero sem informações de codificação na fábrica e permite o balanceamento de carga de dispositivos em vários Hubs IoT. Embora o DPS dê suporte a atestado de chave simétrica, em um ambiente de produção, você deve usar o certificado X.509 ou os mecanismos de atestado do TPM. Se você usar certificados X.509, o certificado raiz (ou um certificado intermediário assinado pelo certificado raiz) deverá ser implantado no DPS para permitir que os dispositivos no campo se autentiquem corretamente no serviço e sejam atribuídos ao hub IoT correspondente.

Parte de um ciclo de vida da solução IoT inclui o reprovisionamento de dispositivos no campo e/ou a movimentação entre hubs IoT. O DPS habilita a configuração de políticas de reprovisionamento que determinam o comportamento esperado quando um dispositivo IoT envia uma nova solicitação de provisionamento. Os dispositivos devem ser programados para enviar uma solicitação de provisionamento em reinicializações e devem implementar um método para disparar manualmente um provisionamento sob demanda. Isso garante que, sempre que o dispositivo for inicializado, ele sempre contate o DPS antes de ser redirecionado para o hub IoT apropriado.

Determinar a lista de funções e usuários para a solução de IoT

Uma decisão fundamental a ser tomada no início da fase de design da solução IoT é determinar a lista de funções que implementam e gerenciam a solução junto com as responsabilidades correspondentes. Idealmente, a solução deve confiar em um provedor de identidade centralizado, como Azure Active Directory, e apenas permitir que os usuários apropriados nessas funções executem qualquer atividade de gerenciamento e/ou operação, como criar e provisionar novos dispositivos, enviar comandos para hardware no campo, implantar atualizações e modificar permissões do usuário. Se a solução usar o IoT Central, haverá funções internas que você pode atribuir a usuários existentes em Azure Active Directory eliminando a necessidade de desenvolver um serviço de identidade personalizado. Em uma solução apoiada por Hub IoT, você pode usar Azure Active Directory para autenticar solicitações para Hub IoT do Azure APIs de serviço, como criar identidades de dispositivo ou invocar métodos diretos. Você pode desenvolver uma interface de interface do usuário de gerenciamento personalizado para operadores de solução e administradores podem ser desenvolvidos que autentica os usuários em Azure Active Directory e executa as solicitações de API para o back-end da solução IoT em nome desses usuários.

Integração com sistemas de back-end

Uma implementação de IoT bem-sucedida requer a integração adequada de serviços IoT, como Hub IoT e DPS com outros serviços de back-end e front-end, tanto do Azure quanto de terceiros. Embora a configuração desses outros serviços esteja fora do escopo deste documento, é importante documentar e ter uma boa compreensão de todo o fluxo de dados da solução de IoT e ter procedimentos de teste em vigor para garantir que as diferentes partes da solução estejam funcionando conforme o esperado e atendendo aos requisitos técnicos e operacionais da organização. Por exemplo, o DPS dá suporte a políticas de alocação personalizadas usando código personalizado e Azure Functions, portanto, é importante confirmar que a Função do Azure permite o tráfego proveniente de DPS e Hub IoT. Outro exemplo é a integração entre Hub IoT e serviços de back-end para habilitar recursos como roteamento de mensagens e upload de arquivo. Hub IoT precisa se autenticar corretamente nesses serviços do Azure e você deve usar identidades gerenciadas para eliminar a necessidade de os desenvolvedores gerenciarem essas credenciais manualmente. A integração dos serviços de IoT do Azure com outros serviços deve ser testada periodicamente para garantir que a solução de IoT esteja funcionando conforme o esperado e atendendo aos SLAs operacionais definidos pela empresa. O Centro de Arquitetura do Azure contém muitas arquiteturas de referência de IoT que descrevem e descrevem a integração adequada e segura da plataforma IoT do Azure com outros serviços.

Criar uma interface de gerenciamento

Os operadores e administradores da solução precisam de uma interface para interagir com a solução de IoT. Se uma solução de IoT for baseada no IoT Central, uma interface de gerenciamento fácil de usar já será incorporada ao aplicativo que permite que operadores e administradores concluam tarefas como provisionar novos dispositivos, adicionar/remover usuários, enviar comandos para dispositivos IoT e gerenciar atualizações de dispositivo. Se a interface de gerenciamento de interface do usuário fornecida pelo IoT Central não atender aos requisitos da solução ou se a solução for baseada em serviços de PaaS Hub IoT, você poderá criar uma interface do usuário de gerenciamento personalizado que usa as APIs REST de serviço expostas pelo Hub IoT e pelo IoT Central.

Dimensionamento de capacidade

O Azure oferece muitas opções para atender aos requisitos de capacidade conforme sua empresa cresce. O planejamento e o dimensionamento de capacidade para sua solução de IoT variam dependendo se você optar por criar uma solução baseada em IoT Central ou Hub IoT.

Quando você implementa uma solução de IoT usando o IoT Central (aPaaS) application-platform-as-service, pouco precisa ser feito. O IoT Central gerencia automaticamente várias instâncias de seus serviços subjacentes para dimensionar seus aplicativos do IoT Central e torná-los altamente disponíveis. No entanto, como o IoT Central armazena apenas 30 dias de dados, é provável que você exporte dados para outros serviços. Esses outros serviços são onde você deve concentrar seu tempo, certificando-se de que a solução possa lidar com as necessidades de capacidade esperadas e inesperadas.

Com uma solução baseada em Hub IoT, é sua responsabilidade escalar verticalmente para lidar com o crescimento no número de mensagens que estão sendo ingeridas e escalar horizontalmente para lidar com as demandas regionais para a solução. Entender o número de mensagens que serão enviadas para o hub IoT e a taxa de transferência sustentada é fundamental para selecionar a camada de Hub IoT correta para dar suporte à demanda prevista. Se você estiver se aproximando do limite de mensagens para seu Hub IoT, poderá seguir estas etapas para dimensionar automaticamente o Hub IoT até a próxima unidade de capacidade. Além de configurar corretamente Hub IoT para dimensionar conforme a demanda muda, é importante projetar quaisquer serviços de back-end na solução de IoT (como Stream Analytics, Cosmos DB e Azure Data Explorer) com escalabilidade em mente para garantir que não haja gargalos em nenhum lugar no fluxo de dados da solução.

Se sua solução estiver vinculada a um produto conectado, a empresa deverá comunicar qualquer flutuação na carga esperada. A carga pode ser afetada por iniciativas de marketing, como vendas ou promoções; ou, por eventos sazonais, como feriados. Você deve testar as variações de carga antes dos eventos, incluindo os inesperados, para garantir que sua solução de IoT possa ser dimensionada.

Além disso, você deve planejar as necessidades/requisitos de capacidade dos dispositivos IoT Edge. Se você estiver gerenciando dispositivos baseados em RTOS ou dispositivos de computação maiores com IoT Edge, há muitos fatores que precisam ser levados em conta para garantir que o dimensionamento da computação e da memória seja adequado para os casos de uso específicos.

Recursos

• dimensionamento Hub IoT do Azure
• Requisitos de IoT Edge do Azure
• Atestado do DPS X.509
• Gerenciar usuários e funções no IoT Central
• Requisitos de certificação gerenciada do Azure IoT Edge
• Controlando o acesso a Hub IoT do Azure usando Azure Active Directory
• Planejar a capacidade – Microsoft Azure Well-Architected Framework

Gerenciamento de dispositivo

Design

A escala de uma solução de IoT e o uso específico da configuração de um dispositivo influenciam o design de uma estratégia de gerenciamento de configuração. É importante automatizar essa estratégia o máximo possível e garantir que um dispositivo ou frota de configuração do dispositivo seja definido e atualizado com eficiência também.

Uma estratégia de gerenciamento de configuração deve dar suporte a:

• Inventário de dispositivos IoT e dispositivos IoT Edge implantados no campo
• Distribuição gradual de atualização por meio do agrupamento de dispositivos
• Atualizações resilientes para dar suporte a testes e reversões
• Atualizações automáticas para dispositivos existentes ou novos
• Atualizar relatórios e alertas de status

Implementar

Os serviços de exemplo que dão suporte a esses requisitos para gerenciamento de configuração são Hub IoT do Azure Gerenciamento de Dispositivos Automática, Implantação Automática IoT Edge do Azure, trabalhos agendados Hub IoT do Azure e atualização de dispositivo para Hub IoT.

Para atualizações contínuas de dispositivos existentes ou novos e IoT Edge configurações de dispositivo, como propriedades, configurações específicas do aplicativo e/ou relações, use Hub IoT do Azure Gerenciamento de Dispositivos Automática ou Implantação Automática do Azure IoT Edge. Ambos os serviços permitem uma maneira eficiente, segura e confiável de automatizar implantações de configuração para uma frota ou um grupo específico de dispositivos. Ambos os serviços monitoram continuamente todos os dispositivos de destino novos e existentes, com base em marcas, e sua configuração para garantir que esses dispositivos sempre tenham uma configuração especificada. A principal diferença entre esses serviços é que a Gerenciamento de Dispositivos automática só se aplica a dispositivos não Azure IoT Edge e a Implantação Automática do Azures IoT Edge só se aplica a dispositivos de IoT Edge do Azure.

Para atualizar um dispositivo ou IoT Edge configuração de dispositivo existente, como propriedades, configurações específicas do aplicativo e/ou relações, com base em um agendamento, independentemente de essa atualização ser única ou recorrente, use Hub IoT do Azure trabalhos agendados. Esse serviço permite uma maneira eficiente, segura e confiável de fornecer uma atualização de configuração para uma frota ou um grupo específico de dispositivos em um horário agendado.

Para atualizar um dispositivo ou IoT Edge configuração de dispositivo existente, como firmware, aplicativo ou atualizações de pacote, use a Atualização de Dispositivo para Hub IoT. Esse serviço permite uma maneira segura, segura e confiável de fornecer atualizações de firmware, aplicativo ou pacote no ar (OTA) para uma frota ou um grupo específico de dispositivos. É uma boa ideia incluir um método de atualização manual ao desenvolver dispositivos IoT. Devido a alterações de certificado raiz em Hub IoT ou DPS ou problemas de conectividade, talvez seja necessário atualizar dispositivos usando um método manual, como se conectar fisicamente a um computador local ou usar um protocolo de conectividade local, como Bluetooth.

Recursos

• Gerenciamento de Dispositivo Automático do Hub IoT do Azure
• Implantação Automática do Azure IoT Edge
• trabalhos agendados Hub IoT do Azure
• Documentação da Atualização de dispositivo para o Hub IoT

Monitoramento e alertas

Design

Os sistemas de monitoramento e registro em log ajudam a responder às seguintes perguntas operacionais:

• Os dispositivos ou sistemas estão em uma condição de erro?
• Os dispositivos ou sistemas estão configurados corretamente?
• Os dispositivos ou sistemas estão gerando dados precisos?
• Os sistemas estão atendendo aos objetivos de nível de serviço definidos?

Os sistemas de monitoramento e registro em log podem ajudar a responder a essas perguntas. Se a resposta for não, esses sistemas exibirão informações relevantes para as equipes de operações para ajudar a atenuar os problemas. Os sistemas de registro em log e monitoramento de soluções de IoT geralmente são mais complicados do que os de aplicativos de linha de negócios padrão. A complexidade surge do fato de que as soluções de IoT se estendem:

• Sensores físicos interagindo com um ambiente.
• Aplicativos na borda inteligente executando atividades como formatação de dados e tradução de protocolo.
• Componentes de infraestrutura, como gateways locais, firewalls e comutadores.
• Serviços de ingestão e mensagens.
• Mecanismos de persistência.
• Insights e aplicativos de relatório.
• Subsistemas que operam e dimensionam independentemente na nuvem.

A arquitetura de registro em log e monitoramento simplificada a seguir mostra exemplos de componentes típicos da solução de IoT e como eles usam algumas tecnologias recomendadas.

Implementar

Quando você tem aplicativos críticos e processos de negócios que dependem de recursos do Azure, você deve monitorar esses recursos para sua disponibilidade e desempenho.

O serviço do Azure Monitor dá suporte a esses requisitos. Esse serviço pode:

• Detecte e diagnostique problemas entre aplicativos e dependências com o Application Insights.
• Correlacione os problemas de infraestrutura com os insights da VM e insights do contêiner.
• Aprofunde-se nos dados de monitoramento com o Log Analytics para solução de problemas e diagnósticos detalhados.
• Suporte a operações em escala com alertas inteligentes e ações automatizadas.
• Crie visualizações com painéis do Azure e pastas de trabalho.
• Coletar dados de recursos monitorados usando as Métricas do Azure Monitor.

Monitorar Hub IoT do Azure

A página Visão geral no portal do Azure para cada hub IoT inclui gráficos que fornecem algumas métricas de uso, como o número de mensagens usadas e o número de dispositivos conectados ao Hub IoT. As informações na página Visão geral são úteis, mas representam apenas uma pequena quantidade dos dados de monitoramento disponíveis para um hub IoT. Alguns desses dados de monitoramento são coletados automaticamente e ficam disponíveis para análise assim que você cria seu Hub IoT. Você pode configurar outros tipos de coleta de dados.

Hub IoT do Azure coleta os mesmos tipos de dados de monitoramento que outros recursos do Azure, conforme descrito nos dados de monitoramento dos recursos do Azure.

Para saber mais sobre as métricas e logs que Hub IoT cria, consulte Monitoramento Hub IoT do Azure referência de dados.

coletor de métricas IoT Edge

A Microsoft fornece um módulo pronto para usar chamado Coletor de Métricas. Adicione este módulo de primeira parte a uma implantação de IoT Edge para coletar métricas de módulo e enviá-las ao Azure Monitor. O código do módulo é código aberto e é fornecido como uma imagem de contêiner do Docker com vários arcos que dá suporte a Linux x64, ARM32, ARM64 (versão 1809). Ele está disponível no IoT Edge Module Marketplace.

Os recursos do módulo incluem:

• Colete logs de todos os módulos que podem emitir métricas usando o modelo de dados prometheus. Embora as métricas internas habilitem a visibilidade ampla da carga de trabalho por padrão, você também pode usar módulos personalizados para emitir métricas específicas do cenário que aprimoram a solução de monitoramento.

• Há duas opções para enviar métricas do módulo coletor de métricas para a nuvem:

  • Envie as métricas para o Log Analytics. As métricas coletadas são ingeridas no workspace do Log Analytics especificado usando uma tabela nativa fixa chamada InsightsMetrics.

  • Envie as métricas para Hub IoT. O módulo coletor pode ser configurado para enviar as métricas coletadas como mensagens JSON codificadas em UTF-8 do dispositivo para a nuvem por meio do módulo do edgeHub . Essa opção desbloqueia o monitoramento de dispositivos IoT Edge bloqueados que só têm permissão para acesso externo ao ponto de extremidade Hub IoT.

• As opções de configuração AllowedMetrics e BlockedMetrics levam espaço ou listas separadas por vírgulas de seletores de métrica. Uma métrica é correspondida à lista e incluída ou excluída se corresponder a uma ou mais métricas em qualquer lista.

Você pode explorar visualmente as métricas coletadas de dispositivos do IoT Edge usando pastas de trabalho do Azure Monitor. As pastas de trabalho de monitoramento com curadoria para dispositivos IoT Edge são fornecidas como modelos públicos:

• Para dispositivos conectados ao Hub IoT, navegue até a página Hub IoT no portal do Azure e acesse a página Pastas de Trabalho na seção Monitoramento.

• Para dispositivos conectados ao IoT Central, navegue até a página IoT Central no portal do Azure e acesse a página Pastas de Trabalho na seção Monitoramento.

As pastas de trabalho coletadas usam métricas internas do runtime do IoT Edge. Elas primeiro precisam que as métricas sejam ingeridas em um workspace do Log Analytics. Essas exibições não precisam de instrumentação de métricas dos módulos de carga de trabalho:

Monitorar atualizações

Assim como acontece com qualquer implantação/atualização, você deve monitorar o estado da implantação e do dispositivo. Na Atualização do Dispositivo para o serviço Hub IoT, a conformidade mede quantos dispositivos instalaram a atualização compatível com a versão mais alta. Um dispositivo estará em conformidade se tiver instalado a atualização compatível com a versão mais alta disponível.

Monitorar o gerenciamento de configuração

Assim como acontece com qualquer implantação e/ou atualização, você deve ter monitoramento e alertas sobre o status de uma implantação de configuração de dispositivo e/ou atualização em vigor. Cada serviço de configuração de IoT do Azure, conforme mencionado anteriormente, coleta e armazena logs e métricas no Azure Monitor. Você pode usar esses dados para criar alertas no Azure Monitor para enviar notificações quando uma implantação de configuração e/ou atualização tiver sido criada, concluída ou com falha.

Se os dados de monitoramento fornecidos por cada um dos serviços de configuração de IoT do Azure não forem suficientes, as APIs de serviço Hub IoT do Azure oferecerão uma exibição mais granular. Consulte a seção Recursos a seguir.

Monitorar automação e DevOps

DPS, configurações do hub IoT do Azure e IoT Edge fornecem métricas contínuas e atualizações de status que são as principais entradas para monitorar o estado da saída de CI/CD ou script de automação. Você pode coletar e analisar essas métricas em um workspace do Log Analytics e definir alertas.

Recursos

• Monitorar a conectividade de dispositivo usando o Azure IoT Central Explorer
• Monitorar, diagnosticar e solucionar problemas de desconexões do Hub IoT do Azure
• Monitorando o Hub IoT do Azure
• monitoramento Gerenciamento de Dispositivos automático Hub IoT do Azure
• Verificar Hub IoT do Azure serviço e integridade do recurso
• Tutorial – Configurar e usar métricas e logs com um Hub IoT do Azure
• Coletar e transportar métricas – Azure IoT Edge

Automação e DevOps

O principal benefício para as organizações que estão maduras no uso de DevOps é a agilidade - a capacidade de sentir e responder rapidamente às mudanças nas necessidades dos negócios e conduzir perfeitamente todo o ciclo de vida do desenvolvimento, implantação e operação de uma solução. DevOps no mundo do desenvolvimento de software de aplicativo é habilitado pela automação em teste, integração e implantação. Por fim, quando as alterações de software do aplicativo são implantadas em um ambiente de infraestrutura como código, a operação contínua do software implantado é automatizada e gerenciada.

No mundo das soluções de IoT, há três áreas em que a agilidade, DevOps e automação entram em jogo no desenvolvimento, implantação e operação de uma solução de IoT:

• A automação do ciclo de vida do software do aplicativo IoT desde o desenvolvimento até o teste até a implantação em operações de TI.

• O software de aplicativo IoT implantado em dispositivos usando o Azure IoT Edge. Aqui, mais uma vez, você pode usar uma combinação de serviços disponíveis no Hub IoT do Azure e no Azure IoT Edge para usar Azure DevOps ferramentas e processos na automatização de aspectos do ciclo de vida de software de uma solução de IoT na borda.

• Abordando o desafio de gerenciar operacionalmente os dispositivos IoT, fornecendo aos operadores ferramentas que permitem colaborar e obter a visibilidade, os insights e o controle necessários para manter e operar adequadamente uma solução de IoT confiável.

Design

Considere os seguintes aspectos ao projetar seus processos de automação e DevOps para IoT:

• Abordagem de difusão: Milhares de dispositivos estão conectados a um único ponto de extremidade de nuvem, como Hub IoT do Azure. Qualquer alteração na configuração ou software deve ser distribuída em todos os dispositivos.

• Aspecto funcional cruzado: Fornecedores de dispositivos e desenvolvedores de soluções multifuncionais trabalham juntos para desenvolver e implantar a solução de IoT. Abrace equipes multifuncionais para fornecer continuamente para a solução.

• Soluções definidas por software ou configuração: A funcionalidade do sistema é definida pelo programa ou software instalado no hardware. Portanto, para alterar a funcionalidade do sistema, atualize o software em vez de fazer alterações de hardware ou intervenções locais.

• Produtividade e ciclo de desenvolvimento rápido: Um processo que aumenta o ciclo de desenvolvimento diretamente no ciclo de desenvolvimento da solução. Use princípios e processos de CI/CD DevOps.

• Modelo de negócios e implantação em evolução: Os principais objetivos das soluções de IoT são criar possibilidades para diferentes modelos de negócios e validação piloto, implantação e aprimoramentos. DevOps fornece uma maneira de fornecer consistentemente novas atualizações de software para atender aos requisitos de solução e de negócios.

• Inteligência na borda: Os dispositivos IoT Edge conectados têm um ciclo de vida que vai além da implantação, quebra e correção e desativação. A conectividade cria a oportunidade de adicionar continuamente inovação incremental ao longo do ciclo de vida do sistema. DevOps coloca as organizações na melhor posição para capitalizar essa oportunidade.

Implementar

Ao implementar automação e DevOps em sistemas IoT, siga o ciclo de vida do dispositivo e os requisitos de automação e DevOps específicos em cada fase. As tabelas a seguir descrevem três fases do ciclo de vida do dispositivo:

Início da vida:

Meio da vida:

Fim da Vida:

Próximas etapas

Quais desses requisitos são necessários para um sistema operacional IoT eficiente?

Quais são os 3 pontos necessários para um dispositivo ser IoT?

Quais são os 3 componentes básicos de uma arquitetura IoT?

Quais são as principais características da IoT?