Erstellen und Bereitstellen von IoT Edge-Geräten im großen Maßstab unter Windows mithilfe symmetrischer Schlüssel

Gilt für: IoT Edge 1.1

Dieser Artikel enthält End-to-End-Anweisungen zum automatischen Bereitstellen eines oder mehrerer Windows IoT Edge-Geräte mit symmetrischen Schlüsseln. Sie können Azure loT Edge-Geräte mit dem Azure loT Hub-Device Provisioning Service (DPS) automatisch bereitstellen. Wenn Sie mit dem Prozess der automatischen Bereitstellung nicht vertraut sind, lesen Sie die Übersicht zur Bereitstellung, bevor Sie den Vorgang fortsetzen.

Die Aufgaben sind wie folgt:

1. Erstellen Sie entweder eine individuelle Registrierung für ein einzelnes Gerät oder eine Gruppenregistrierung für eine Gruppe von Geräten.
2. Installieren Sie die IoT Edge-Runtime, und verbinden Sie das Gerät mit dem IoT Hub.

Der Nachweis des symmetrischen Schlüssels ist eine einfache Methode zum Authentifizieren eines Geräts mit einer Device Provisioning Service-Instanz. Diese Nachweismethode stellt eine „Hallo Welt“-Umgebung für Entwickler bereit, die noch nicht mit der Gerätebereitstellung vertraut sind oder keine strengen Sicherheitsanforderungen haben. Die Gerätebestätigung bzw. der Nachweis mithilfe eines TPM (Trusted Platform Module) oder von X.509-Zertifikaten ist sicherer und sollte verwendet werden, wenn striktere Sicherheitsanforderungen gelten.

Voraussetzungen

Cloudressourcen

• Ein aktiver IoT-Hub
• Eine Instanz des IoT Hub Device Provisioning Service (Gerätebereitstellungsdienst) in Azure, die mit Ihrem IoT-Hub verknüpft ist
  • Wenn Sie über keine Instanz des Device Provisioning Service verfügen, können Sie die Anweisungen in den Abschnitten Erstellen eines neuen IoT Hub Device Provisioning Service und Verknüpfen des IoT-Hubs und Ihres Gerätebereitstellungsdiensts der Schnellstartanleitung zum IoT Hub Device Provisioning Service befolgen.
  • Nachdem Sie den Bereitstellungsdienst für Geräte gestartet haben, kopieren Sie den Wert von ID Scope von der Seite „Übersicht“. Sie können diesen Wert verwenden, wenn Sie IoT Edge-Runtime konfigurieren.

Geräteanforderungen

Ein physisches oder virtuelles Windows-Gerät, das das IoT Edge-Gerät sein soll.

Sie müssen eine eindeutigeRegistrierungs-ID definieren, um jedes Gerät zu identifizieren. Sie können die MAC-Adresse, Seriennummer oder eindeutige Informationen vom Gerät verwenden. So könnten Sie beispielsweise mithilfe einer Kombination aus MAC-Adresse und Seriennummer diese Zeichenfolge für eine Registrierungs-ID bilden: sn-007-888-abc-mac-a1-b2-c3-d4-e5-f6. Gültige Zeichen sind alphanumerische Kleinbuchstaben und Bindestriche (-).

DPS-Anmeldung erstellen

Erstellen Sie eine Registrierung, um ein oder mehrere Geräte über DPS bereitzustellen.

Wenn Sie ein einzelnes IoT Edge-Gerät bereitstellen möchten, erstellen Sie eine individuelle Registrierung. Wenn Sie mehrere Geräte bereitstellen müssen, führen Sie die Schritte zum Erstellen einer DPS-Gruppenregistrierung aus.

Wenn Sie eine Registrierung im DPS erstellen, können Sie einen Anfangszustand des Gerätezwillings deklarieren. Im Gerätezwilling können Sie Tags zum Gruppieren von Geräten nach jeder beliebigen Metrik, die Sie in Ihrer Lösung benötigen, wie Region, Umgebung, Standort oder Gerätetyp, festlegen. Diese Tags werden verwendet, um automatische Bereitstellungen zu erstellen.

Weitere Informationen zu Registrierungen im Device Provisioning Service finden Sie unter Verwalten von Geräteregistrierungen.

$KEY='PASTE_YOUR_ENROLLMENT_KEY_HERE'
$REG_ID='PASTE_YOUR_REGISTRATION_ID_HERE'

$hmacsha256 = New-Object System.Security.Cryptography.HMACSHA256
$hmacsha256.key = [Convert]::FromBase64String($KEY)
$sig = $hmacsha256.ComputeHash([Text.Encoding]::ASCII.GetBytes($REG_ID))
$derivedkey = [Convert]::ToBase64String($sig)
echo "`n$derivedkey`n"

Jsm0lyGpjaVYVP2g3FnmnmG9dI/9qU24wNoykUmermc=

Installieren von IoT Edge

In diesem Abschnitt bereiten Sie Ihre Windows-VM oder Ihr physisches Gerät für IoT Edge vor. Anschließend installieren Sie IoT Edge.

Azure IoT Edge basiert auf einer OCI-kompatiblen Containerruntime. Moby, ein Moby-basiertes Modul, ist im Installationsskript enthalten, was bedeutet, dass es keine zusätzlichen Schritte zum Installieren des Moduls gibt.

So installieren Sie die IoT Edge-Laufzeit:

1. Führen Sie PowerShell als Administrator aus.

   Verwenden Sie eine AMD64-Sitzung von PowerShell, nicht PowerShell(x86). Wenn Sie nicht sicher sind, welchen Sitzungstyp Sie verwenden, führen Sie den folgenden Befehl aus:

   (Get-Process -Id $PID).StartInfo.EnvironmentVariables["PROCESSOR_ARCHITECTURE"]
   

2. Führen Sie den Befehl Deploy-IoTEdge aus, der die folgenden Aufgaben ausführt:

   • Überprüft, ob sich Ihr Windows-Computer auf einer unterstützten Version befindet.
   • Aktiviert die Containerfunktion
   • Lädt die Moby-Engine und die IoT Edge-Laufzeit herunter.

   . {Invoke-WebRequest -useb https://aka.ms/iotedge-win} | Invoke-Expression; `
   Deploy-IoTEdge
   

3. Starten Sie Ihr Gerät neu, wenn Sie dazu aufgefordert werden.

Wenn Sie IoT Edge auf einem Gerät installieren, können Sie zusätzliche Parameter verwenden, um den Prozess zu ändern, einschließlich:

• Den Datenverkehr über einen Proxyserver leiten.
• Verweisen des Installers auf ein lokales Verzeichnis für die Offlineinstallation

Weitere Informationen zu diesen zusätzlichen Parametern finden Sie unter PowerShell-Skripts für IoT Edge mit Windows-Containern.

Bereitstellen des Geräts mit seiner Cloud-Identität

Konfigurieren Sie Ihr Gerät mit den Informationen, die es zum Herstellen einer Verbindung mit dem Gerätebereitstellungsdienst und IoT Hub verwendet, sobald die Runtime auf Ihrem Gerät installiert ist.

Halten Sie die folgenden Informationen bereit:

• Der Wert des DPS-ID-Bereichs
• Die von Ihnen erstellte Registrierungs-ID für das Gerät
• Entweder der Primärschlüssel aus einer individuellen Registrierung oder ein abgeleiteter Schlüssel für Geräte, die eine Gruppenregistrierung verwenden.

1. Öffnen Sie ein PowerShell-Fenster im Administratormodus. Achten Sie darauf, eine AMD64-Sitzung von PowerShell zu verwenden, wenn Sie IoT Edge und nicht PowerShell (x86) installieren.

2. Der Befehl Initialize-IoTEdge konfiguriert die IoT Edge-Laufzeit auf Ihrem Computer. Der Befehl verwendet standardmäßig die manuelle Bereitstellung mit Windows-Containern. Verwenden Sie daher das -DpsSymmetricKey Flag, um die automatische Bereitstellung mit symmetrischer Schlüsselauthentifizierung zu nutzen.

   Ersetzen Sie die Platzhalterwerte für paste_scope_id_here, paste_registration_id_hereund paste_symmetric_key_here durch die Daten, die Sie zuvor gesammelt haben.

   . {Invoke-WebRequest -useb https://aka.ms/iotedge-win} | Invoke-Expression; `
   Initialize-IoTEdge -DpsSymmetricKey -ScopeId paste_scope_id_here -RegistrationId paste_registration_id_here -SymmetricKey paste_symmetric key_here
   

Bestätigen einer erfolgreichen Installation

Wenn die Runtime erfolgreich gestartet wurde, können Sie zu Ihrem IoT Hub navigieren und mit dem Bereitstellen von IoT Edge-Modulen auf Ihrem Gerät beginnen.

Mit den folgenden Befehlen können Sie auf Ihrem Gerät überprüfen, ob IoT Edge erfolgreich installiert und gestartet wurde.

Überprüfen Sie den Status des IoT Edge-Diensts.

Get-Service iotedge

Untersuchen Sie die Dienstprotokolle.

. {Invoke-WebRequest -useb aka.ms/iotedge-win} | Invoke-Expression; Get-IoTEdgeLog

Laufende Module auflisten.

iotedge list

Nächste Schritte

Der Registrierungsprozess des Device Provisioning Service ermöglicht es Ihnen, beim Bereitstellen des neuen Geräts gleichzeitig die Geräte-ID und die Gerätezwillingstags festzulegen. Sie können diese Werte verwenden, um einzelne Geräte oder Gruppen von Geräten über die automatische Geräteverwaltung als Ziel festzulegen. Weitere Informationen finden Sie unter Bedarfsgerechtes Bereitstellen und Überwachen von IoT Edge-Modulen mithilfe des Azure-Portals oder Verwenden der Azure CLI.