Konfigurasi Status yang Diinginkan untuk Sirkuit

Mengedipkan LED menggunakan Domain Spesifik Bahasa yang diterapkan melalui Modul Twin ke wadah Docker yang menjalankan Johnny 5 di Raspberry Pi.

Cerita

Ikhtisar:

Azure IoT Edge memungkinkan perangkat yang terhubung terputus-putus untuk mendapatkan properti yang diinginkan melalui “Module Twins.” Kembar ini dapat digunakan sebagai konfigurasi status yang diinginkan untuk mendorong perilaku tertentu dalam Modul Edge. Edge Modules dijalankan sebagai beban kerja container untuk memungkinkan pemulihan diri dan penerapan yang cepat tanpa perlu konektivitas konstan. Saat internet tersedia, perangkat dapat memanfaatkan layanan cloud untuk memanggil metode dalam modul.

Dalam proyek ini, kami mengembangkan IoT Edge Module menggunakan Azure IoT NodeJS SDK yang memperoleh status yang diinginkan dari cloud yang mengonfigurasi pin GPIO pada Raspberry Pi untuk melakukan operasi yang diinginkan pada sirkuit yang terpasang menggunakan Johnny 5.

Ini memungkinkan kasus penggunaan yang menarik seperti:* Mengizinkan beberapa mode operasi untuk satu sirkuit dengan menerapkan konfigurasi status yang berbeda* Kegagalan perangkat keras redundan dengan dua perangkat terpasang ke sirkuit yang sama saat diatur dan dikonfigurasi dengan benar dengan kubernet.

Latar belakang:

Konfigurasi status yang diinginkan adalah konsep populer yang sering digunakan saat menyediakan server untuk pertama kalinya dan untuk menegakkan kepatuhan dalam sistem yang sedang berjalan. Kami memperluas konsep ini ke sirkuit menggunakan layanan yang dirancang untuk ketahanan dan operasi yang sehat di area di mana konektivitas jaringan mungkin terputus-putus. Pendekatan ini memungkinkan kita untuk mengubah perilaku sirkuit yang terhubung saat run-time dan memungkinkan skenario menarik yang melibatkan redundansi perangkat keras.

Waktu proses Azure IoT Edge dari Microsoft memungkinkan kami membentuk dasar yang kuat untuk proyek tersebut. Runtime ini berjalan sebagai layanan pada perangkat keras lokal dan memungkinkan orkestrasi "modul" kemas yang dikonfigurasi per perangkat di cloud Azure. Dua modul sistem selalu digunakan, edge-agent yang memperoleh dan menerapkan konfigurasi penerapan modul dan edge-hub yang memungkinkan pesan cache ke cloud dan komunikasi antar-modul.

Kami memulai dengan membuat modul Azure IoT Edge menggunakan Azure IoT NodeJS SDK. Modul ini menerima konfigurasi kembar yang menentukan properti yang diinginkan dan dilaporkan untuk perangkat tertentu. Kami menggunakan Bahasa Khusus Domain yang diuraikan menjadi konfigurasi Johny 5. Hal ini memungkinkan kami untuk menentukan bagaimana sirkuit harus berfungsi di cloud, dan menerapkannya ke modul IoT Edge kami.

Contoh konfigurasi disediakan di bawah ini:

“config”:“{\”peripherals\”:[{\”type\”:\”Led\”,\”name\”:\”alarm\”,\”settings\”
:{\ ”pin\":\”GPIO18\”},\”initialState\”:{\”method\”:\”blink\”,\”period\”:500},\
“outputAlias\":\"alias2\"},{\”type\”:\”Button\”,\”name\":\”button\”,\”settings\”:
{\”pin\":\ ”GPIO20\"},\”outputAlias\":\”alias1\"}]}”,

Contoh ini mendefinisikan perangkat LED pada GPIO18 dengan status inital berkedip hidup/mati setiap 500 md. Status LED dapat menyebar ke modul lain menggunakan outputAlias. Sebuah tombol juga digunakan pada GPIO20 yang memublikasikan perubahan status ke alias1. Dalam konfigurasi seperti itu, kita dapat secara independen merespons perubahan status dalam modul tambahan dengan merutekan outputAlias.

Saat ini kami mendukung konfigurasi perangkat termometer, LED, dan Tombol menggunakan mekanisme ini.

Langkah-langkah untuk mereproduksi :

Untuk memulai, Anda memerlukan langganan Microsoft Azure dengan IoT Hub yang diterapkan.

Selanjutnya, Anda akan ingin memulai konfigurasi perangkat keras Anda dengan menghubungkan LED ke GPIO18 dari Raspberry Pi. Petunjuk untuk proses ini dapat ditemukan di sini.

Dengan sirkuit dan layanan cloud yang disiapkan, Anda dapat menginstal waktu proses Azure IoT Edge ke Raspberry Pi Anda dengan mengikuti panduan ini. Setelah runtime diinstal, Anda perlu menyediakan perangkat secara manual dengan mengikuti petunjuk berikut.

Selanjutnya kita akan membuat penerapan khusus dalam Azure yang memungkinkan kita mengedipkan LED.

Buat penerapan seperti yang ditunjukkan di bawah ini: