استخدام Visual Studio 2022 لتطوير وتصحيح الوحدات النمطية ل Azure IoT Edge

1. في مستكشف الحلول، انقر بزر الماوس الأيمن فوق اسم المشروع الرئيسي وحدد تعيين إصدار وقت تشغيل IoT Edge.

   

2. استخدم القائمة المنسدلة لاختيار إصدار وقت التشغيل الذي تستخدمه أجهزة IoT Edge، ثم حدد موافق لحفظ التغييرات. إذا لم يتم إجراء أي تغيير، فحدد إلغاء للخروج.

   حاليا، لا يتضمن الملحق تحديدا لأحدث إصدارات وقت التشغيل. إذا كنت تريد تعيين إصدار وقت التشغيل الأعلى من 1.2، فافتح ملف بيان التوزيع deployment.debug.template.json . تغيير إصدار وقت التشغيل لصور وحدة وقت تشغيل النظام edgeAgent وedgeHub. على سبيل المثال، إذا كنت تريد استخدام الإصدار 1.5 من وقت تشغيل IoT Edge، فقم بتغيير الأسطر التالية في ملف بيان النشر:

   "systemModules": {
      "edgeAgent": {
       //...
         "image": "mcr.microsoft.com/azureiotedge-agent:1.5"
       //...
      "edgeHub": {
      //...
         "image": "mcr.microsoft.com/azureiotedge-hub:1.5",
      //...
   

3. إذا قمت بتغيير الإصدار، فقم بإعادة إنشاء بيان النشر بالنقر بزر الماوس الأيمن فوق اسم مشروعك وتحديد إنشاء نشر ل IoT Edge. يؤدي هذا إلى إنشاء بيان نشر استنادا إلى قالب التوزيع الخاص بك ويظهر في مجلد التكوين لمشروع Visual Studio الخاص بك.

1. افتح ملف بيان توزيع deployment.debug.template.json . بيان النشر هو مستند JSON يصف الوحدات النمطية التي سيتم تكوينها على جهاز IoT Edge المستهدف.

2. تغيير إصدار وقت التشغيل لصور وحدة وقت تشغيل النظام edgeAgent وedgeHub. على سبيل المثال، إذا كنت تريد استخدام الإصدار 1.5 من وقت تشغيل IoT Edge، فقم بتغيير الأسطر التالية في ملف بيان النشر:

   "systemModules": {
       "edgeAgent": {
       //...
           "image": "mcr.microsoft.com/azureiotedge-agent:1.5",
       //...
       "edgeHub": {
       //...
           "image": "mcr.microsoft.com/azureiotedge-hub:1.5",
       //...
   

تتبع الأخطاء باستخدام المحاكي

توفر Azure IoT EdgeHub Dev Tool تجربة تطوير وتصحيح أخطاء محلية. تساعد الأداة على بدء تشغيل وحدات IoT Edge بدون وقت تشغيل IoT Edge بحيث يمكنك إنشاء وحدات وحلول IoT Edge وتطويرها واختبارها وتشغيلها وتصحيحها محليا. ليس عليك دفع الصور إلى سجل حاويات ونشرها على جهاز للاختبار.

لمزيد من المعلومات، راجع Azure IoT EdgeHub Dev Tool.

لتهيئة الأداة في Visual Studio:

1. استرداد سلسلة الاتصال لجهاز IoT Edge (الموجود في IoT Hub) من مدخل Microsoft Azure أو من Azure CLI.

   إذا كنت تستخدم CLI لاسترداد سلسلة الاتصال، فاستخدم هذا الأمر، واستبدل "[device_id]" و"[hub_name]" بقيمك الخاصة:

   az iot hub device-identity connection-string show --device-id [device_id] --hub-name [hub_name]
   

2. من قائمة Tools في Visual Studio، حدد Azure IoT Edge Tools>Setup IoT Edge Simulator.

3. الصق سلسلة الاتصال وحدد موافق.

إنشاء وتصحيح وحدة نمطية واحدة

عادة ما تريد اختبار وتصحيح كل وحدة نمطية قبل تشغيلها داخل حل كامل مع وحدات متعددة. تتيح لك أداة محاكاة IoT Edge تشغيل وحدة نمطية واحدة بمعزل عن إرسال رسائل عبر المنفذ 53000.

1. في مستكشف الحلول، حدد مجلد مشروع الوحدة النمطية وقم بتمييزه (على سبيل المثال، IotEdgeModule1). تعيين الوحدة النمطية المخصصة كمشروع بدء التشغيل. حدد Project>Set ك StartUp Project من القائمة.

2. اضغط على F5 أو حدد زر شريط أدوات التشغيل لبدء تشغيل جهاز محاكاة IoT Edge لوحدة نمطية واحدة. قد يستغرق الأمر من 10 إلى 20 ثانية في البداية.

   

3. يجب أن تشاهد نافذة تطبيق وحدة تحكم .NET Core تظهر إذا تمت تهيئة الوحدة بنجاح.

4. تعيين نقطة توقف لفحص الوحدة النمطية.

   • إذا تم التطوير في C#، فقم بتعيين نقطة توقف في الدالة PipeMessage() في ModuleBackgroundService.cs.
   • إذا كنت تستخدم C، فقم بتعيين نقطة توقف في الدالة InputQueue1Callback() في main.c.

5. اختبر الوحدة النمطية عن طريق إرسال رسالة. عند تصحيح أخطاء وحدة نمطية واحدة، يستمع المحاكي على المنفذ الافتراضي 53000 للرسائل. لإرسال رسالة إلى الوحدة النمطية الخاصة بك، قم بتشغيل الأمر curl التالي من أمر shell مثل Git Bash أو WSL Bash.

   curl --header "Content-Type: application/json" --request POST --data '{"inputName": "input1","data":"hello world"}' http://localhost:53000/api/v1/messages
   

   إذا تلقيت الخطأ قوس/قوس إغلاق غير متطابق في عنوان URL، فجرب الأمر التالي بدلا من ذلك:

   curl --header "Content-Type: application/json" --request POST --data "{\"inputName\": \"input1\", \"data\", \"hello world\"}"  http://localhost:53000/api/v1/messages
   

   

   يجب تشغيل نقطة التوقف. يمكنك مشاهدة المتغيرات في نافذة Visual Studio Locals ، التي يتم العثور عليها عند تشغيل مصحح الأخطاء. انتقل إلى تصحيح أخطاء>Windows>Locals.

   في Bash أو shell، يجب أن تشاهد تأكيدا {"message":"accepted"} .

   في وحدة تحكم .NET، يجب أن تشاهد:

   IoT Hub module client initialized.
   Received message: 1, Body: [hello world]
   

6. اضغط على Ctrl + F5 أو حدد زر الإيقاف لإيقاف تصحيح الأخطاء.

إنشاء وتصحيح الوحدات النمطية المتعددة

بعد الانتهاء من تطوير وحدة نمطية واحدة، قد تحتاج إلى تشغيل وتصحيح حل كامل مع وحدات متعددة. تتيح لك أداة محاكاة IoT Edge تشغيل جميع الوحدات النمطية المحددة في بيان النشر بما في ذلك edgeHub محاكاة لتوجيه الرسائل. في هذا المثال، يمكنك تشغيل وحدتين نمطيتين مخصصتين والوحدة النمطية لمستشعر درجة الحرارة المحاكاة. يتم توجيه الرسائل من وحدة استشعار درجة الحرارة المحاكاة إلى كل وحدة نمطية مخصصة.

1. في مستكشف الحلول، أضف وحدة نمطية ثانية إلى الحل بالنقر بزر الماوس الأيمن فوق مجلد المشروع الرئيسي. في القائمة، حدد Add>New IoT Edge Module.

   

2. في Add module النافذة، امنح الوحدة النمطية الجديدة اسما واستبدل localhost:5000 جزء عنوان URL للمستودع بخادم تسجيل الدخول إلى Azure Container Registry، كما فعلت من قبل.

3. افتح الملف deployment.debug.template.json لمعرفة أنه تمت إضافة الوحدة النمطية الجديدة في قسم الوحدات النمطية. تمت إضافة مسار جديد أيضا إلى قسم المسارات في EdgeHub لإرسال رسائل من الوحدة النمطية الجديدة إلى IoT Hub. لإرسال البيانات من مستشعر درجة الحرارة المحاكاة إلى الوحدة النمطية الجديدة، أضف مسارا آخر باستخدام السطر التالي من JSON. استبدل <NewModuleName> (في مكانين) باسم الوحدة النمطية الخاصة بك.

   "sensorTo<NewModuleName>": "FROM /messages/modules/SimulatedTemperatureSensor/outputs/temperatureOutput INTO BrokeredEndpoint(\"/modules/<NewModuleName>/inputs/input1\")"
   

4. انقر بزر الماوس الأيمن فوق المشروع الرئيسي (على سبيل المثال، AzureIotEdgeApp1) وحدد Set as StartUp Project. من خلال تعيين المشروع الرئيسي كمشروع بدء التشغيل، يتم تشغيل جميع الوحدات النمطية في الحل. يتضمن ذلك كلا الوحدتين النمطيتين التي أضفتها إلى الحل، والوحدة النمطية لمستشعر درجة الحرارة المحاكاة، ومركز Edge المحاكي.

5. اضغط على F5 أو حدد زر شريط أدوات التشغيل لتشغيل الحل. قد يستغرق الأمر من 10 إلى 20 ثانية في البداية. تأكد من عدم وجود حاويات Docker أخرى قيد التشغيل قد تربط المنفذ الذي تحتاجه لهذا المشروع.

6. يجب أن تشاهد نافذتي تطبيق وحدة تحكم .NET Core تظهر واحدة لكل وحدة نمطية.

7. تعيين نقطة توقف لفحص الوحدات النمطية.

   • إذا تم التطوير في C#، فقم بتعيين نقطة توقف في الدالة PipeMessage() في ModuleBackgroundService.cs.
   • إذا كنت تستخدم C، فقم بتعيين نقطة توقف في الدالة InputQueue1Callback() في main.c.

8. قم بإنشاء نقاط توقف في كل وحدة نمطية ثم اضغط على F5 لتشغيل وتصحيح أخطاء وحدات نمطية متعددة في وقت واحد. يجب أن تشاهد نوافذ تطبيق وحدة تحكم .NET Core متعددة، مع كل نافذة تمثل وحدة نمطية مختلفة.

   

9. اضغط على Ctrl + F5 أو حدد زر الإيقاف لإيقاف تصحيح الأخطاء.

إنشاء الصور ودفعها إلى السجل

بمجرد تطوير الوحدة النمطية وتصحيحها، يمكنك إنشاء صورة الوحدة ودفعها إلى Azure Container Registry. يمكنك بعد ذلك نشر الوحدة النمطية على جهاز IoT Edge.

1. قم بتعيين مشروع IoT Edge الرئيسي كمشروع بدء التشغيل، وليس أحد الوحدات النمطية الفردية.

2. حدد إما Debug أو Release كتكوين لإنشاء صور الوحدة النمطية الخاصة بك.

   إشعار

   عند اختيار Debug، يستخدم Dockerfile.(amd64|windows-amd64).debug Visual Studio لإنشاء صور Docker. يتضمن ذلك مصحح أخطاء سطر الأوامر .NET Core VSDBG في صورة الحاوية أثناء إنشائها. بالنسبة إلى وحدات IoT Edge الجاهزة للإنتاج، نوصي باستخدام تكوين الإصدار ، الذي يستخدم Dockerfile.(amd64|windows-amd64) دون VSDBG.

3. إذا كنت تستخدم سجلا خاصا مثل Azure Container Registry (ACR)، فاستخدم أمر Docker التالي لتسجيل الدخول إليه. يمكنك الحصول على اسم المستخدم وكلمة المرور من صفحة مفاتيح الوصول في السجل الخاص بك في مدخل Microsoft Azure.

   docker login <ACR login server>
   

4. دعونا نضيف معلومات تسجيل الدخول إلى سجل حاويات Azure إلى إعدادات وقت التشغيل الموجودة في الملف deployment.debug.template.json. هناك طريقتان للقيام بذلك. يمكنك إما إضافة بيانات اعتماد السجل إلى ملفك .env (الأكثر أمانا) أو إضافتها مباشرة إلى ملفك deployment.debug.template.json .

   إضافة بيانات اعتماد إلى ملفك .env :

   في مستكشف الحلول، حدد الزر إظهار شريط أدوات كافة الملفات. .env يظهر الملف. أضف اسم مستخدم وكلمة مرور Azure Container Registry إلى ملفك .env . يمكن العثور على بيانات الاعتماد هذه في صفحة مفاتيح الوصول الخاصة ب Azure Container Registry في مدخل Microsoft Azure.

   

       DEFAULT_RT_IMAGE=1.2
       CONTAINER_REGISTRY_USERNAME_myregistry=<my-registry-name>
       CONTAINER_REGISTRY_PASSWORD_myregistry=<my-registry-password>
   

   إضافة بيانات الاعتماد مباشرة إلى deployment.debug.template.json

   إذا كنت تفضل إضافة بيانات الاعتماد الخاصة بك مباشرة إلى قالب النشر الخاص بك، فاستبدل العناصر النائبة باسم مستخدم مسؤول ACR وكلمة المرور واسم السجل.

         "settings": {
           "minDockerVersion": "v1.25",
           "loggingOptions": "",
           "registryCredentials": {
             "registry1": {
               "username": "<username>",
               "password": "<password>",
               "address": "<registry name>.azurecr.io"
             }
           }
         }
   

   إشعار

   تستخدم هذه المقالة بيانات اعتماد تسجيل دخول المسؤول ل Azure Container Registry، والتي تعتبر ملائمة لسيناريوهات التطوير والاختبار. عندما تكون جاهزًا لسيناريوهات الإنتاج، نوصي بخيار مصادقة أقل امتيازًا مثل أساسيات الخدمة. لمزيد من المعلومات، راجع إدارة الوصول إلى سجل الحاوية.

5. إذا كنت تستخدم سجلا محليا، يمكنك تشغيل سجل محلي.

6. وأخيرا، في مستكشف الحلول، انقر بزر الماوس الأيمن فوق مجلد المشروع الرئيسي وحدد Build and Push IoT Edge Modules لإنشاء صورة Docker ودفعها لكل وحدة نمطية. قد يستغرق هذا دقيقة. عندما ترى Finished Build and Push IoT Edge Modules. في وحدة تحكم الإخراج في Visual Studio، تكون قد انتهيت.

نشر الحل

الآن بعد أن قمت ببناء ودفع صور الوحدة النمطية الخاصة بك إلى Azure Container Registry، يمكنك نشر الحل على جهاز IoT Edge. لديك بالفعل قالب بيان نشر كنت تراقبه خلال هذا البرنامج التعليمي. دعونا ننشئ بيان نشر من ذلك، ثم نستخدم أمر Azure CLI لنشر الوحدات النمطية الخاصة بك على جهاز IoT Edge في Azure.

1. انقر بزر الماوس الأيمن فوق مشروعك الرئيسي في Visual Studio مستكشف الحلول واختر إنشاء نشر ل IoT Edge.

   

2. انتقل إلى مجلد مشروع Visual Studio الرئيسي المحلي وابحث في config المجلد. قد يبدو مسار الملف كما يلي: C:\Users\<YOUR-USER-NAME>\source\repos\<YOUR-IOT-EDGE-PROJECT-NAME>\config. هنا تجد بيان النشر الذي تم إنشاؤه مثل deployment.amd64.debug.json.

3. deployment.amd64.debug.json تحقق من الملف للتأكد من edgeHub تعيين إصدار المخطط إلى 1.2.

    "$edgeHub": {
        "properties.desired": {
          "schemaVersion": "1.2",
          "routes": {
            "IotEdgeModule2022ToIoTHub": "FROM /messages/modules/IotEdgeModule2022/outputs/* INTO $upstream",
            "sensorToIotEdgeModule2022": "FROM /messages/modules/SimulatedTemperatureSensor/outputs/temperatureOutput INTO BrokeredEndpoint(\"/modules/IotEdgeModule2022/inputs/input1\")",
            "IotEdgeModule2022bToIoTHub": "FROM /messages/modules/IotEdgeModule2022b/outputs/* INTO $upstream"
          },
          "storeAndForwardConfiguration": {
            "timeToLiveSecs": 7200
          }
        }
      }
   

   تلميح

   يتطلب قالب النشر ل Visual Studio 2022 إصدار المخطط 1.2. إذا كنت بحاجة إلى أن يكون 1.1 أو 1.0، فانتظر حتى يتم إنشاء النشر (لا تقم بتغييره في deployment.debug.template.json). سيؤدي إنشاء توزيع إلى إنشاء مخطط 1.2 بشكل افتراضي. ومع ذلك، يمكنك تغيير deployment.amd64.debug.jsonالبيان الذي تم إنشاؤه يدويا، إذا لزم الأمر قبل نشره إلى Azure.

   هام

   بمجرد نشر جهاز IoT Edge الخاص بك، لن يتم عرضه حاليا بشكل صحيح في مدخل Microsoft Azure مع إصدار المخطط 1.2 (سيكون الإصدار 1.1 جيدا). هذا خطأ معروف وسيتم إصلاحه قريبا. ومع ذلك، لن يؤثر هذا على جهازك، لأنه لا يزال متصلا في IoT Hub ويمكن الاتصال به في أي وقت باستخدام Azure CLI.

   

4. الآن دعونا ننشر بياننا باستخدام أمر Azure CLI. افتح موجه أوامر مطور Visual Studio وقم بالتغيير إلى دليل التكوين.

       cd config
   

5. نشر البيان لجهاز IoT Edge إلى IoT Hub. يقوم الأمر بتكوين الجهاز لاستخدام الوحدات النمطية التي تم تطويرها في الحل الخاص بك. تم إنشاء بيان النشر في الخطوة السابقة وتخزينه في مجلد التكوين . من مجلد التكوين، قم بتنفيذ أمر النشر التالي. [device id]استبدل و [hub name]و [file path] بقيمك. إذا لم يكن معرف جهاز IoT Edge موجودا في IoT Hub، فيجب إنشاؤه.

       az iot edge set-modules --device-id [device id] --hub-name [hub name] --content [file path]
   

   على سبيل المثال، قد يبدو الأمر كما يلي:

   az iot edge set-modules --device-id my-device-name --hub-name my-iot-hub-name --content deployment.amd64.debug.json
   

6. بعد تشغيل الأمر، سترى تأكيدا للتوزيع المطبوع في JSON موجه الأوامر.

إنشاء صورة Docker للوحدة النمطية

بمجرد تطوير الوحدة النمطية الخاصة بك، يمكنك إنشاء صورة الوحدة النمطية لتخزينها في سجل حاوية للتوزيع على جهاز IoT Edge.

استخدم Dockerfile الخاص بالوحدة النمطية لإنشاء صورة Docker للوحدة النمطية.

docker build --rm -f "<DockerFilePath>" -t <ImageNameAndTag> "<ContextPath>" 

على سبيل المثال، لنفترض أن أمر shell الخاص بك موجود في دليل المشروع واسم الوحدة النمطية الخاصة بك هو IotEdgeModule1. لإنشاء صورة للسجل المحلي أو سجل حاوية Azure، استخدم الأوامر التالية:

# Build the image for the local registry

docker build --rm -f "./IotEdgeModule1/Dockerfile.amd64.debug" -t localhost:5000/iotedgemodule1:0.0.1-amd64 "./IotEdgeModule1"

# Or build the image for an Azure Container Registry

docker build --rm -f "./IotEdgeModule1/Dockerfile.amd64.debug" -t myacr.azurecr.io/iotedgemodule1:0.0.1-amd64 "./IotEdgeModule1"

صورة Docker لوحدة الدفع

ادفع صورة الوحدة النمطية إلى السجل المحلي أو سجل الحاوية.

docker push <ImageName>

على سبيل المثال:

# Push the Docker image to the local registry

docker push localhost:5000/iotedgemodule1:0.0.1-amd64

# Or push the Docker image to an Azure Container Registry
az acr login --name myacr
docker push myacr.azurecr.io/iotedgemodule1:0.0.1-amd64

انشر الوحدة النمطية على جهاز IoT Edge.

في Visual Studio، افتح ملف بيان نشر deployment.debug.template.json في المشروع الرئيسي. بيان النشر هو مستند JSON يصف الوحدات النمطية التي سيتم تكوينها على جهاز IoT Edge المستهدف. قبل النشر، تحتاج إلى تحديث بيانات اعتماد Azure Container Registry وصور الوحدة والقيم المناسبة createOptions . لمزيد من المعلومات حول قيم createOption، راجع كيفية تكوين خيارات إنشاء الحاوية لوحدات IoT Edge النمطية.

1. إذا كنت تستخدم Azure Container Registry لتخزين صورة الوحدة النمطية الخاصة بك، فستحتاج إلى إضافة بيانات الاعتماد الخاصة بك إلى deployment.debug.template.json في إعدادات edgeAgent . على سبيل المثال،

   "modulesContent": {
   "$edgeAgent": {
     "properties.desired": {
       "schemaVersion": "1.1",
       "runtime": {
         "type": "docker",
         "settings": {
           "minDockerVersion": "v1.25",
           "loggingOptions": "",
           "registryCredentials": {
             "myacr": {
               "username": "myacr",
               "password": "<your_acr_password>",
               "address": "myacr.azurecr.io"
             }
           }
         }
       },
   //...
   

2. استبدل قيمة خاصية الصورة باسم صورة الوحدة النمطية التي دفعتها إلى السجل. على سبيل المثال، إذا قمت بدفع صورة ذات myacr.azurecr.io/iotedgemodule1:0.0.1-amd64 علامة للوحدة النمطية المخصصة IotEdgeModule1، فاستبدل قيمة خاصية الصورة بقيمة العلامة.

3. أضف قيمة createOptions أو استبدلها بمحتوى سلسلة لكل نظام ووحدة نمطية مخصصة في قالب النشر.

   على سبيل المثال، ستكون إعدادات صورة IotEdgeModule1 وcreateOptions مشابهة لما يلي:

   "IotEdgeModule1": {
   "version": "1.0.0",
   "type": "docker",
   "status": "running",
   "restartPolicy": "always",
   "settings": {
       "image": "myacr.azurecr.io/iotedgemodule1:0.0.1-amd64",
       "createOptions": "{\"HostConfig\":{\"PortBindings\":{\"5671/tcp\":[{\"HostPort\":\"5671\"}],\"8883/tcp\":[{\"HostPort\":\"8883\"}],\"443/tcp\":[{\"HostPort\":\"443\"}]}}}"
   }
   

استخدم الأمر IoT Edge Azure CLI set-modules لنشر الوحدات النمطية إلى Azure IoT Hub. على سبيل المثال، لنشر الوحدات النمطية المحددة في ملف deployment.debug.amd64.json إلى IoT Hub my-iot-hub لجهاز IoT Edge الخاص بي، استخدم الأمر التالي:

az iot edge set-modules --hub-name my-iot-hub --device-id my-device --content ./deployment.debug.template.json --login "HostName=my-iot-hub.azure-devices.net;SharedAccessKeyName=iothubowner;SharedAccessKey=<SharedAccessKey>"