Hands on med Microsofts IoT-startsæt: Connecting the world to Azure

Det er alt sammen meget godt at have et sæt værktøjer, der kan bruges til at bygge en backend til Internet of Things-applikationer, som Microsofts Azure IoT Suite. Hvad du også har brug for, er enheder, der er klar til brug med det, og endnu vigtigere, en vej fra disse prototype-enheder til produkter.

Så det var ikke overraskende at se Microsoft bruge sin seneste Build 2016-konference til at lancere et udvalg af IoT-udviklersæt baseret på en række forskellige chipsæt og operativsystemer.

Microsoft har taget den fornuftige beslutning om at samarbejde med velkendte producenter for at lancere deres første certificerede enheder. De inkluderer Seeed, Adafruit og Sparkfun, med enheder baseret på en række forskellige chipsæt inklusive den populære ESP8266 og Intels Edison. Sættene kommer med en samling af sensorer samt online tutorials med prøvekode hostet på GitHub.

Åbn æsken til et af startsættene, og du vil finde et makerboard, et udvalg af sensorer og LED'er samt jumperledninger og stik. Edison-kortet kommer med et Grove-skjold og et udvalg af sensorer, der tilsluttes direkte i skjoldets stik - samt et LCD-display og et sæt solenoider.

Det betyder, at du kan begynde at bygge enheder, der har både input og output, og viser brugerne, hvad de laver i forbindelse med Azure cloud-tjenesten. Adafruit- og Sparkfun-enhederne leveres med brødbrætter, så du kan begynde at tilføje din egen hardware, designe og bygge dine egne sensorsæt ved hjælp af enheder fra enhver elektronikbutik eller katalog.

Det er det vigtigste ved disse enheder: du er ikke begrænset til at bygge et enkelt projekt (eller for den sags skyld at bruge en af ​​de forudbyggede løsninger fra Azure IoT Suite).

De er ren "maker"-hardware, klar til friformseksperimentering og til ingeniører at begynde at bruge som hjertet i et sensorprojekt. Det, der dog er nøglen til dem alle, er, at Microsoft har valgt at bygge sine startsæt op omkring forbundet boards, alle med indbygget Wi-Fi (eller i tilfælde af Raspberry Pi 2 boards, med medfølgende USB Wi-Fi adaptere).

Hos Build havde jeg mulighed for at prøve et af de Intel Edison-baserede startsæt ved at bruge det til at bygge en simpel tilsluttet temperaturmonitor, der leverede data via Wi-Fi til en prækonfigureret Azure IoT Suite service. Microsoft giver Azure IoT Suite-brugere to eksempeltjenester: en til forudsigelig vedligeholdelse og en til fjernovervågning. Eksemplet på fjernmonitoren tager temperatur- og luftfugtighedsaflæsninger fra en enhed og bruger dem til at udløse advarsler ved at bruge Azures Stream Processing- og Event Hub-tjenester, samt at tegne resultaterne i realtid på et hostet web websted.

Det tager omkring ti minutter at konfigurere fjernovervågningstjenesten, hvor Azure automatisk klargør de tjenester og websteder, der er nødvendige for applikationen. Når de er op og køre, leverer et sæt softwaresimulerede sensorer prøvedata til tjenesten, så du kan se, hvordan du justerer forretningsregler og foretager passende handlinger baseret på en strøm af data. Ud over at tilføje yderligere simulerede sensorer til tjenesten, er der mulighed for at tilføje brugerdefinerede enheder. Det er her, du kan få de nødvendige oplysninger til at konfigurere tilsluttet hardware.

Tilslutning af en enhed er forholdsvis enkel; du skal bruge et enheds-id, en slutpunkts-URL og en forbindelsesnøgle. Mens den forudbyggede løsning, jeg brugte, manuelt genererede enhedsindstillingerne, vil du i praksis bruge Azure IoT Suite's enhedsadministration værktøjer til at generere en batch af indstillinger, som derefter kan bruges til at klargøre enheder ved at levere de relevante konfigurationsfiler før indsættelse.

Det er en mærkelig oplevelse at bruge Linux ved en Microsoft-begivenhed, men den Intel Edison-hardware, vi brugte, understøtter ikke Microsofts egen Windows 10 IoT Core-udgivelse. I stedet er hardwaren prækonfigureret med Yocto Linux, med et Arduino-kompatibelt kort til Edison-modulet.

Før jeg tændte, tilsluttede jeg en temperatursensor til en af ​​Grove-skjoldets analoge porte. Den oprindelige konfiguration var via en USB-seriel forbindelse ved hjælp af open source PuTTY-terminalsoftwaren. Da jeg først var forbundet til enheden, var jeg i stand til at konfigurere dens indbyggede Wi-Fi og derefter downloade node.js. Igen, mens jeg brugte Yocto Linux's interaktive skal, i praksis enhver enhedskonfiguration ville bruge protokoller som TFTP til at downloade passende konfigurationsfiler uden nogen manual intervention. Det er upraktisk at bruge interaktivt konfigurationsværktøj i stor skala; mere end ti eller deromkring enheder har virkelig brug for en automatiseret klargøringsproces.

Microsoft har leveret de nødvendige filer til Azure IoT Suite-eksempelappen på GitHub, så du kan downloade dem direkte til enheden ved hjælp af wget. Når jeg først var downloadet, kunne jeg hurtigt redigere eksempelfilen for at tilføje de konfigurationsdata, jeg havde genereret på Azure, før jeg installerede node.js og kørte eksempelkoden. Efter at have kørt, leverede enheden temperaturdata til Azure IoT-applikationen med data logget til den serielle terminal såvel som via Wi-Fi. Igen, denne manuelle tilgang til opsætning af enhedssoftware er upraktisk i stor skala, og du vil gerne drage fordel af Azure IoT Suite's hurtigt forbedrede enhedsadministrationsværktøj for enkelhed og sikkerhed.

Eksempelkode som denne udviser kompleksiteten i at bygge en tjeneste omkring Azure Stream Analytics og Event Hubs. Det er dog et eksempel på den type IoT-applikation, der kan bygges hurtigt og billigt ved hjælp af hyldevare. Makerboards som de forskellige IoT-startsæt, som Microsoft sælger med sine partnere, er et kraftfuldt værktøj til prototyping hardware og software, før du træffer beslutninger om, hvilken type enheder du vil implementere på dit eget internet Ting.

Microsofts IoT Starter Kits er en god måde at få styr på hardwaresiden af ​​Azure IoT Suite. De er nemme at bruge og har nok online dokumentation til at komme i gang.

Ved at vælge enheder med Wi-Fi-forbindelse sørger Microsoft for, at du er i stand til at bygge sensorplatforme, der arbejder direkte med deres sky. Samtidig leverer den også hardware, der tilbyder velkendte I/O-funktioner, og som er kompatibel med en lang række af skjolde (og HAT'er) samt bredt tilgængelige sensorer og aktuatorer.

Den resulterende løsning er en overkommelig IoT på rampe til skyskala. Ved at fokusere på at arbejde med Azure IoT Suite omgår Microsoft hobbykarakteren af ​​mange IoT-implementeringer til fordel for hardware, der er designet til at løse forretningsløsninger i stor skala. Selvom du måske bygger en eller to enhedsprototyper med et IoT Starter Kit, starter du faktisk en proces, der meget vel kan ende med tusindvis af brugerdefinerede enheder, der er designet til at løse en specifik forretning problem.

Microsoft satser på, at IoT ikke længere udelukkende er hobbyproducenternes domæne. Men det er ikke at glemme værdien af ​​deres oplevelse. I stedet for at omgå dem, ved at levere et sæt producentvenlige startsæt, håber det at forbinde deres hardwarefærdigheder med sine Windows-baserede cloud-softwareplatforme. Det er et væddemål, der godt kunne betale sig for alle involverede.

Læs mere på Internet of Things

• Internet of Things: At finde en vej ud af sikkerhedsmareridtet
• Kraftværker, tog og biler: Beskyttelse af det industrielle Internet of Things
• 17 måder, hvorpå tingenes internet kan gå grueligt galt