Non sempre si hanno le competenze per realizzare soluzioni IoT da zero. In molti scenari quello da cui si parte sono i device da connettere e quello che si cerca è una piattaforma che consenta di collegarli e di gestirli in modo sicuro, centralizzato da remoto e senza necessariamente essere dei programmatori esperti del cloud. In altri scenari anche la scelta del device può essere una novità e quindi la compatibilità della piattaforma cloud IoT deve essere semplificata. Azure IoT Central è una piattaforma, completamente gestita nel cloud, che semplifica la creazione di applicazioni IoT aziendali, affidabili e ad alta disponibilità.
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Cos’è Azure IoT Central
IoT Central è una piattaforma completamente gestita da Microsoft per l’IoT. Questo vuol dire che si occupa di assicurare scalabilità, sicurezza e affidabilità; inoltre non è necessario progettare una soluzione da zero e scrivere il codice di integrazione per farla funzionare. Vale la pena far notare che questa soluzione è indicata in quegli scenari in cui le funzionalità offerte da Azure IoT Central siano sufficienti alle esigenze dell’azienda o dei suoi clienti; in altri scenari, dove invece servono soluzioni più personalizzate o integrate, può essere più indicato realizzare un’intera soluzione ad-hoc, usando direttamente le componenti della piattaforma IoT di Azure.
Le funzionalità principali offerte sono:
- avvio rapido: partendo da template già fatti e anche con una versione di valutazione
- connessione semplice e rapida dei dispositivi IoT, anche tramite il supporto del plug and play per l’IoT, che abbiamo già visto in un articolo precedente.
- gestione centralizzata di flotte di dispositivi, riconfigurazione e aggiornamento degli stessi. È possibile impostare regole basate su condizioni.
- estensione, interfacciandosi con altri componenti della piattaforma Azure.
- modello di prezzo basato sul numero di dispositivi usati.
Come si crea un’applicazione
Per realizzare un’applicazione ci si collega al sito, quindi si clicca su Build, dove si può scegliere se partire da un template in un mercato particolare (Retail, Energy, Government, Healthcare) oppure creare una Custom App. Inoltre, si può partire con una versione trial della durata di 7 giorni e poi eventualmente farla scalare secondo le esigenze.
Nella figura seguente si può vedere la schermata di creazione delle Applicazioni:
Dalla console “My apps” si ha accesso a tutte le applicazioni create e collegate all’account con cui si è collegati ad Azure IoT Central. È importante notare che gli utenti che accedono all’applicazione, una volta creata, possono avere diversi ruoli: gli “operator” possono controllare lo stato della soluzione, i “builder” possono fare tutto tranne cambiare gli amministratori e i contributor; solo gli “administrator” hanno accesso completo alle funzionalità dell’applicazione.
Come si definisce il modello di un device
Una volta creata l’applicazione, la prima cosa da fare è definire il modello del o dei device che si collegheranno ad essa. Questo avviene tramite un tool visuale con cui è possibile creare le interfacce, fatte di proprietà e comandi che il device andrà a implementare. Dietro le quinte, quindi, istruiamo Azure IoT Central su come deve essere il formato del messaggio che riceveremo dal device stesso.
Ancora più semplicemente, se il device è tra quelli presenti nel catalogo di quelli certificati, l’integrazione è diretta e basterà sceglierlo da un catalogo on-line per avere già pre-popolate tutte le interfacce che servono. Se poi questi device supportano il plug and play, l’aggiunta del modello sarà veramente alla portata di qualche click. Nella figura seguente si vede la lista di alcuni device tra cui scegliere una volta che intendiamo creare un nuovo modello.
Non solo possiamo creare template per “semplici” device, responsabili cioè dell’invio della sola telemetria e ricezione dei comandi, ma possiamo anche definire il modello per device che supporta Azure IoT Edge, cioè un run-time che aggiunge funzionalità al nostro device sull’Edge; si possono aggiungere funzionalità di computazione, eventualmente di intelligenza artificiale e streaming, giusto per citarne alcune. Oltre a semplici device, anche quelli che supportano IoT Edge; possiamo configurare device con la funzione di Gateway, ai quali collegare altri device instaurando delle relazioni di gerarchia con quest’ultimi.
Creato il template possiamo aggiungere un device che supporta questo modello; questo sarà reale, oppure di tipo simulato, utile per rendersi conto di quali informazioni è in grado di fornire quello reale.
Come definire la User Interface tramite dashboard
Creando anche un’applicazione custom e aggiunto un dispositivo, questo avrà probabilmente una dashboard. Ad esempio, in figura è stata già definita un dashboard che fornisce alcune informazione sulla telemetria, acceleration X,Y,Z, etc.
Non solo possono essere definite informazioni sulla lettura dei dati inviati, ma anche, se il dispositivo lo consente, i comandi che può ricevere e sui quali esso modifica il proprio comportamento.
Nella figura seguente, il comando per fare il ring del buzzer interno, impostando la durata del suono.
La cosa interessante è che sempre tramite una ambiente visuale possiamo andare a modificare la dashboard. Possiamo modificare il posizionamento delle varie tile o aggiungere altre informazioni di telemetria se disponibili.
Possiamo anche definire delle dashboard principali, che raccolgono dati da diverse fonti e avere così una visione d’insieme di quello che succede nella nostra applicazione IoT.
Come definire le regole
Tra le funzionalità di Azure IoT Central c’è quella di definire delle regole – “rules”- per far scattare delle azioni in determinate condizioni. Classico esempio è quello di una regola che interviene se la temperatura oltrepassa una certa soglia. In questo caso è possibile mandare una mail di allarme o chiamare delle componenti software per far eseguire delle azioni. Tra le componenti che possiamo invocare ci sono Webhook, Azure Monitor Group, Microsoft Power Automate e Microsoft Azure Logic Apps.
Posso definire regole che si applicano a tutti i device di un certo tipo, oppure applicare dei filtri usando le specifiche proprietà dello stesso.
Nella schermata seguente, un esempio di come si possa definire la regola direttamente in modo visuale e senza scrivere codice.
Gestione di flotte con i job
Un’altra delle operazioni che IoT Central facilita è la possibilità di gestire “flotte” di dispositivi in modo unico e centralizzato. Possiamo creare dei job che si occupino di andare a fare un aggiornamento a tutti i device che hanno un particolare template. Gli aggiornamenti possono riguardare una particolare proprietà o un comando. È possibile specificare diverse opzioni, tra cui la dimensione del batch, una eventuale soglia, che fermerebbe l’aggiornamento in caso di errore. Possiamo poi impostare uno schedule di quando l’operazione debba essere eseguita.
Il job assume una serie di stati di esecuzione; possiamo vedere poi da una dashboard come è andato l’aggiornamento: durata, numero di device che hanno completato l’aggiornamento ed eventuali errori.
Funzionalità di Data export
Un’altra possibilità offerta è quella di esportare la telemetria al di fuori di Azure IoT Central. Questa funzione abilita la possibilità di realizzare numerosi scenari ad-hoc, ad esempio di abilitare scenari in cui si voglia fare dell’analitica usando strumenti diversi da quelli messi a disposizione dalla soluzione. La realizzazione di questi warm-path permette così di completare le funzioni che IoT Central offre.
Conclusioni
Azure IoT Central vuole essere una soluzione per applicazioni di livello enterprise, sicura e scalabile. Se da un lato mette a disposizione una serie di funzionalità già realizzate che vanno a risolvere alcuni scenari per l’IoT, dall’altro consente di estendere le stesse aggiungendo funzioni nuove, integrandosi con tutta la piattaforma cloud Azure.
Un ultimo aspetto che vale la pena notare: spesso, quando si realizzano soluzioni PaaS (Platform as a Service) non è facile definire il modello di prezzo, date le numerose parti coinvolte. Azure IoT Central ha un modello molto semplice basato sul numero di device che si vogliono usare e il numero di messaggi che questi utilizzano.
