Mi az az Azure IoT Hub Device Provisioning Service?

Az IoT Hub Device Provisioning Service (DPS) az IoT Hub segédszolgáltatása, amely emberi beavatkozás nélkül teszi lehetővé a megfelelő IoT Hub érintés nélküli, igény szerinti kiépítését. A DPS több millió eszköz biztonságos és méretezhető kiépítését teszi lehetővé. A kiépítésben hagyományosan részt vevő manuális lépések nagy része automatizált a DPS-vel, hogy csökkentse az IoT-eszközök üzembe helyezésének idejét, és csökkentse a manuális hibák kockázatát.

A Device Provisioning Service működése

Az alábbi ábra azt ismerteti, hogy mi történik a színfalak mögött egy eszköz DPS-vel való kiépítéséhez.

Az eszközkiépítési folyamat megkezdése előtt két manuális lépést kell előkészíteni:

• Az eszközoldalon az eszköz gyártója előkészíti az eszközt a kiépítésre úgy, hogy előre konfigurálja a hitelesítési hitelesítő adataival, valamint a hozzárendelt Device Provisioning Service-azonosítóval és -végponttal.
• A felhőoldalon Ön vagy az eszköz gyártója egyéni regisztrációkkal és regisztrációs csoportokkal készíti elő a Device Provisioning Service-példányt, amelyek azonosítják az érvényes eszközöket, és meghatározzák azok üzembe helyezésének módját.

Miután az eszköz és a felhő be van állítva a kiépítéshez, a következő lépések automatikusan elindulnak, amint az eszköz első alkalommal aktiválódik:

1. Az eszköz először bekapcsol, majd csatlakozik a DPS-végponthoz, és bemutatja a hitelesítési hitelesítő adatokat.
2. A DPS-példány ellenőrzi az eszköz identitását a regisztrációs listán. Az eszközidentitás ellenőrzése után a DPS hozzárendeli az eszközt egy IoT Hubhoz, és regisztrálja azt a központban.
3. A DPS-példány megkapja az eszközazonosítót és a regisztrációs adatokat a hozzárendelt központtól, és átadja ezeket az információkat az eszköznek.
4. Az eszköz a regisztrációs adataival közvetlenül csatlakozik a hozzárendelt IoT Hubhoz, és hitelesíti azt.
5. Az eszköz és az IoT Hub közvetlenül kommunikál. A DPS-példánynak nincs további közvetítői szerepköre, kivéve, ha az eszköznek újra kell létrehoznia.

Mikor érdemes használni a Device Provisioning Service-t?

Számos kiépítési forgatókönyv létezik, amelyekben a DPS kiváló választás az eszközök IoT Hubhoz való csatlakoztatásához és konfigurálásához, például:

• Érintésmentes kiépítés egyetlen IoT-megoldásra, az IoT Hub-kapcsolati adatok gyári kódolása nélkül (kezdeti telepítés)
• Terheléselosztási eszközök több központban
• Eszközök csatlakoztatása a tulajdonos IoT-megoldásához az értékesítési tranzakciók adatai alapján (több-bérlős)
• Eszközök csatlakoztatása egy adott IoT-megoldáshoz a használati esettől függően (megoldáselkülönítés)
• Az eszközök legkisebb mértékű késleltetéssel rendelkező IoT Hubhoz való csatlakoztatása (földrajzi horizontális skálázás)
• Ismételt regisztráció az eszközt érintő változás alapján
• Az eszköz által az IoT Hubhoz való csatlakozáshoz használt kulcsok váltása (nem X.509-tanúsítványokkal történő csatlakozás esetében)

A DPS jelenleg nem támogatja a beágyazott IoT Edge-eszközök (szülő-gyermek hierarchiák) kiépítését.

A regisztráció folyamata

A DPS-sel történő eszközkiépítés előtt két lépésre van szükség:

• A gyártási lépés, amely során az eszközt előállítják és előkészítik a gyárban, valamint
• A felhőalapú telepítési lépés, amelynek keretében a Device Provisioning Service-t automatikus üzembe helyezésre konfigurálják.

Mindkét lépés beépíthető a meglévő gyártási és üzembehelyezési folyamatokba. A DPS néhány olyan üzembehelyezési folyamatot is leegyszerűsít, amelyek manuális munkát igényelnek a kapcsolati információk eszközre való lekéréséhez.

Gyártási lépés

Ez a lépés a gyártósoron történő műveletekről szól. Az ebben a lépésben részt vevő szerepkörök közé tartozik a lapkatervező, a lapkagyártó, az integrátor és/vagy az eszköz véggyártója. Ez a lépés magának a hardvernek a gyártásáról szól.

A DPS nem vezet be új lépést a gyártási folyamatba; hanem a meglévő lépéshez, amely telepíti a kezdeti szoftvert, és (ideális esetben) a hardveres biztonsági modult (HSM) az eszközön. Ahelyett, hogy ebben a lépésben létrehoz egy eszközazonosítót, az eszköz a kiépítési szolgáltatás adataival van beprogramozva, lehetővé téve, hogy meghívja a kiépítési szolgáltatást a kapcsolati adatok/IoT-megoldás hozzárendelésének lekéréséhez, amikor be van kapcsolva.

Szintén ebben a lépésben látja el a gyártó az eszköz telepítőjét/kezelőjét azonosítókulcs-adatokkal. Ezen adatok átadása lehet egyszerű, mint például annak megerősítése, hogy mindegyik eszköz a telepítője/kezelője által biztosított aláíró tanúsítványból létrehozott X.509-tanúsítvánnyal rendelkezik, illetve bonyolult, mint például a TPM-ellenőrzőkulcs nyilvános részének kinyerése mindegyik TPM-eszközből. Számos szilíciumgyártó kínálja ezeket a szolgáltatásokat.

Felhőalapú telepítési lépés

Ennek a lépésnek a lényege a felhő megfelelő automatikus üzembe helyezésre való konfigurálása. A felhőalapú telepítési lépésben általában kétféle felhasználó vesz részt: az, aki tudja, hogyan kell elvégezni az eszközök kezdeti beállítását (eszközkezelő), és az, aki tudja, hogyan kell elosztani az eszközöket az IoT Hubok között (megoldáskezelő).

A kiépítési szolgáltatás egyszeri kezdeti beállítása, amelyet a megoldás operátora általában kezel. A kiépítési szolgáltatás konfigurálása után nem kell módosítani, hacsak a használati eset nem változik.

Miután a szolgáltatás automatikus kiépítésre van konfigurálva, fel kell készülnie az eszközök regisztrálására. Ezt a lépést az eszköz üzemeltetője végzi, aki ismeri az eszközök kívánt konfigurációját, és gondoskodik arról, hogy a kiépítési szolgáltatás megfelelően igazolja az eszköz identitását. Az eszközkezelő hozzáadja a gyártótól kapott azonosítókulcs-adatokat a regisztrációs listához. A regisztrációs lista későbbi frissítése lehetséges, ha új bejegyzéseket adnak hozzá, vagy a létező bejegyzéseket frissítik az eszközökre vonatkozó legfrissebb adatokkal.

Regisztráció és üzembe helyezés

Az üzembe helyezés különféle jelentéseket takarhat attól függően, mely iparágban használják. Az IoT-eszközök felhőalapú megoldáson való üzembe helyezésének kontextusában az üzembe helyezés kétrészes folyamat:

• Az első lépés a kezdeti kapcsolat létesítése az eszköz és az IoT-megoldás között az eszköz regisztrálása révén.
• A második lépés a megfelelő konfiguráció alkalmazása az eszközre annak a megoldásnak az egyéni követelményei alapján, amelyre az eszközt regisztrálták.

Ha mindkét lépés befejeződött, az eszköz teljesen üzembe helyezettnek tekinthető. Egyes felhőszolgáltatások csak a kiépítési folyamat első lépését biztosítják, az eszközöket regisztrálják az IoT-megoldás végpontjára, de nem adják meg a kezdeti konfigurációt. A DPS mindkét lépést automatizálja, hogy zökkenőmentes üzembe helyezési élményt biztosítson az eszköz számára.

A Device Provisioning Service funkciói

A DPS számos funkcióval rendelkezik, így ideális az eszközök kiépítéséhez.

• Biztonságos állapotigazolás X.509- és a TPM-alapú identitásokhoz is.
• Az esetleg regisztráló eszközök/eszközcsoportok teljes rekordját tartalmazó regisztrációs lista. A regisztrációs lista tartalmazza az eszköz kívánt konfigurációjára vonatkozó adatokat, amint az regisztrál, és bármikor frissíthető.
• Több foglalási szabályzattal szabályozható, hogy a DPS hogyan rendel eszközöket az IoT Hubokhoz a forgatókönyvek támogatása érdekében: a legalacsonyabb késés, az egyenletesen súlyozott elosztás (alapértelmezett) és a statikus konfiguráció. A késés a Traffic Managerrel azonos módszerrel van meghatározva. Az egyéni kiosztás, amely lehetővé teszi saját foglalási szabályzatok implementálását az Azure Functionsben üzemeltetett webhookokon keresztül, szintén támogatott.
• A Naplózás monitorozása és hibakeresése segít biztosítani, hogy minden jól működjön.
• A több hubos támogatás lehetővé teszi, hogy a DPS több IoT Hubhoz rendeljen eszközöket. A DPS több Azure-előfizetésben is kommunikálhat a központokkal.
• A régiók közötti támogatás lehetővé teszi, hogy a DPS más régiókban lévő IoT Hubokhoz rendeljen eszközöket.
• A inaktív adatok titkosítása lehetővé teszi, hogy a DPS-ben lévő adatok transzparens módon titkosíthatók és visszafejthetők legyenek 256 bites AES-titkosítással, amely az egyik legerősebb blokktitkosítás, és a FIPS 140-2-kompatibilis.

Az eszközkiépítéssel kapcsolatos fogalmakkal és funkciókkal kapcsolatos további információkért tekintse át a DPS terminológiai cikkét, valamint az ugyanabban a szakaszban található többi fogalmi cikket.

Többplatformos támogatás

Az Összes Azure IoT-szolgáltatáshoz hasonlóan a DPS is platformfüggetlen a különböző operációs rendszerekkel. Az Azure különböző nyelveken kínál nyílt forráskódú SDK-kat az eszközök csatlakoztatásának és a szolgáltatás felügyeletének megkönnyítése érdekében. A DPS az alábbi protokollokat támogatja az eszközök csatlakoztatásához:

• HTTPS
• AMQP
• AMQP WebSocketen keresztül
• MQTT
• MQTT WebSocketen keresztül

A DPS csak a szolgáltatásműveletekhez támogatja a HTTPS-kapcsolatokat.

Régiók

A DPS számos régióban elérhető. Az összes szolgáltatás támogatott régióinak listája elérhető az Azure-régiókban. A Device Provisioning Service elérhetőségét az Azure állapota lapon tekintheti meg.

A rugalmasság és a megbízhatóság érdekében javasoljuk, hogy a rendelkezésre állási zónákat támogató régiók egyikében telepítsen.

Adattárolási szempont

A Device Provisioning Service tárolja az ügyféladatokat. Alapértelmezés szerint az ügyféladatok replikálva lesznek egy másodlagos régióba a vészhelyreállítási forgatókönyvek támogatásához. Délkelet-Ázsia és Dél-Brazília üzemelő példányai esetében az ügyfelek dönthetnek úgy, hogy csak az adott régióban őrzik meg adataikat a vészhelyreállítás letiltásával. További információ: Régiók közötti replikáció az Azure-ban.

A DPS ugyanazt az eszközkiépítési végpontot használja az összes kiépítési szolgáltatáspéldányhoz, és elvégzi a forgalom terheléselosztását a legközelebbi elérhető szolgáltatásvégponton. Ennek eredményeképpen a hitelesítési titkos kulcsok ideiglenesen átkerülhetnek azon a régión kívülre, ahol a DPS-példányt eredetileg létrehozták. Az eszköz csatlakoztatása után azonban az eszköz adatai közvetlenül a DPS-példány eredeti régiójába kerülnek. Annak érdekében, hogy az adatok ne hagyják el az eredeti vagy a másodlagos régiót, használjon privát végpontot. A privát végpontok beállításának megismeréséhez tekintse meg a DPS virtuális hálózatokhoz való támogatását.

Kvóták és korlátok

Minden Azure-előfizetésre alapértelmezett kvótakorlátozások vonatkoznak, és ezek a korlátozások hatással lehetnek az IoT-megoldás hatókörére. Az aktuális korlát előfizetésenként 10 Device Provisioning Service-példány.

További információ a kvótakorlátokról: Azure Subscription Service Limits.

Az alábbi táblázat az Azure IoT Hub Device Provisioning Service-erőforrásokra vonatkozó korlátozásokat sorolja fel.

A Device Provisioning Service a következő díjkorlátokkal rendelkezik.

Számlázható szolgáltatásműveletek és díjszabás

A DPS minden API-hívása egy műveletként számlázható. Ez magában foglalja az összes szolgáltatás API-t és az eszközregisztrációs API-t.

Az alábbi táblázatok az egyes DPS-szolgáltatás API-műveletek aktuális számlázható állapotát mutatják. A DPS díjszabásával kapcsolatos további információkért válassza az Azure IoT Hub díjszabási oldalának tetején található Díjszabás táblát. Ezután válassza az IoT Hub Device Provisioning Service lapot, valamint a szolgáltatás pénznemét és régióját.

Kapcsolódó Azure-összetevők

A DPS automatizálja az eszközök kiépítését az Azure IoT Hubbal. További információk az IoT Hubról.

Az IoT Central-alkalmazások belső DPS-példányt használnak az eszközkapcsolatok kezeléséhez. További információ: Hogyan csatlakoznak az eszközök az IoT Centralhoz.

Következő lépések

Mostanra nagyjából átlátja az IoT-eszközök Azure-ban való kiépítését. A következő lépés egy teljes körű IoT-forgatókönyv kipróbálása.

Az IoT Hub Device Provisioning Service beállítása az Azure Portallal

Szimulált eszköz létrehozása és kiépítése