Интеграция модулей Telit в Azure IoT Hub
Практическая реализация

Компания Telit производит модули передачи данных, предназначенные, с одной стороны, для интеграции с устройствами Интернета вещей (Internet of Things, IoT), а с другой -для взаимодействия с облачными сервисами IoT. Рассмотрим возможности совместной работы модулей сотовой связи Telit (в частности, UE866-EU) с облачным сервисом Microsoft Azure -Центром Интернета вещей (Azure IoT Hub) на практическом примере.

Рис. 1. Создание «Центра «Интернета вещей»

Сервис Microsoft Azure IoT Hub позволяет получать данные практически с любого количества различных устройств, реализующих на практике принципы IoT, в реальном времени и отправлять команды на устройства, а также управлять устройствами.

Для начала работы с Azure IoT Hub необходимо иметь учетную запись Microsoft. Получение такой учетной записи тривиально и выходит за рамки данной статьи. После этого необходимо зайти на портал Microsoft Azure [1] и создать собственный Центр Интернета вещей (рис. 1).

В нашем примере он будет называться RuCenter, соответственно, имя узла будет RuCenter.azure-devices.net (оно потребуется чуть позже, при привязке устройства). Далее необходимо создать само устройство в Центре, для этого проще всего воспользоваться Обозревателем устройств (рис. 2).

Рис. 2. Создание устройства в «Центре «Интернета вещей»

При желании Microsoft предлагает использовать вместо веб-интерфейса приложение Device Explorer, выполняющее аналогичные функции. Назовем наше устройство my_first_device. После создания устройства система автоматически создаст два симметричных ключа общего доступа, которые также потребуются для привязки устройства. После этого Центр уже готов к передаче сообщений в устройство и приему сообщений из устройства в IoT Hub. Для контроля переданных и принятых сообщений может использоваться несколько различных методов. Самым простым является использование уже упомянутого приложения Device Explorer, где можно непосредственно увидеть сами сообщения. Для того чтобы Device Explorer привязался к созданному ранее Центру Интернета вещей, необходимо его сконфигурировать. Для этого на вкладке Configuration необходимо ввести строку подключения к Azure IoT Hub, полученную из веб-интерфейса (рис. 3). На этом первичное конфигурирование IoT Hub заканчивается, и можно переходить к собственно устройству.

Рис. 3. Конфигурирование Device Explorer

Рис. 4. Отладочная плата Telit UE866-EU + SE868V3 bundle

В качестве устройства будем использовать модуль UMTS/HSPA Telit UE866-EU [2]. Этот самый малогабаритный в мире модуль UMTS/HSPA с возможностью работы как в 3G-, так и в 2G-сетях уже рассматривался нами ранее [3]. Российский дистрибьютор Telit выпускает оригинальную отладочную плату Telit UE866-EU + SE868V3 bundle [4] (рис. 4), позволяющую испытать большинство функций UE866-EU без использования дополнительного оборудования (базовой платы, блока питания и пр.).

Существенным преимуществом модулей передачи данных Telit является то, что все они содержат в составе прошивки протокол MQTT [5] -один из протоколов IoT, который поддерживается также и Azure IoT Hub. Кроме того, во все модули сотовой связи Telit, включая UE866-EU, имплементирован протокол SSL/TLS, требующийся для обеспечения безопасности передаваемых данных. Основываясь на этих наработках, специалисты Telit разработали приложение AppZone [6], работающее непосредственно с Azure IoT Hub и управляемое со стороны модуля UE866-EU AT-командами. AT-команды UE866 для работы с Azure IoT Hub приведены в таблице.

В качестве примера отправим тестовое сообщение из UE866-EU в Azure IoT Hub. Ниже приведен лог AT-команд модуля, необходимый для инициализации соединения с Центром и передачи сообщения от устройства:

AT+CGDCONT=1,”IP”,”INTERNET” // параметры PDP-контента, необходимые для активации пакетного соединения

OK

AT#SGACT=1,1 // активация пакетного соединения

#SGACT: 100.82.125.252 // IP-адрес, выданный оператором

AT#AIHCFG=”RuCenter”,”azure-devices.net”,”my_first_device”,”sZKk/1pio2CU2qL4fegdT2WoOnpmnVwERi7y13hYZWo=”,2 // конфигурирование устройства

OK

at#aihconn=1 // установка соединения с Центром Интернета вещей

OK

#AIH: CONNECTED // соединение установлено

at#aihsnd=6 // отправка сообщения длиной 6 байт

> test77 // тело сообщения

OK

Полученное в IoT Hub сообщение отображается во вкладке Data приложения Device Explorer (рис. 5). Как видим, сообщение доставлено в том же виде, что было отправлено из устройства.

Рис. 5. Сообщения, принятые из устройства

Сообщения из Azure IoT Hub, отправленные на устройство, отображаются в виде URC (Unsolicited Result Code):

#AIH:<messageId>,<correlationId>,<userDefinedContentType>,<userDefinedContentEncoding > [,PROPS,<key1>,<value1> [,<key2>,<value2>] [,DATA,<user_message>]

Рис. 6. Передача сообщения в устройство

Все поля URC идентичны свойствам сообщения, которые можно увидеть в приложении Device Explorer (рис. 6). В нашем примере на устройство приходит строка:

#AIH: 67b73dec-22f4-422b-800d-36a4ddf5d3d3,<null>,<null>,<null>,DATA,Hello, World!

Как и в случае передачи из устройства в IoT Hub, сообщение передано без искажений.

Таким образом, Telit реализовал в своих модулях простой и удобный интерфейс взаимодействия с Azure IoT Hub. Реализация рассчитана на модули сотовой связи с поддержкой AppZone, но легко может быть портирована и на другие модули передачи данных -Bluetooth, Wi-Fi, LoRa и другие, поскольку поддержка MQTT и SSL имеется во всех модулях Telit. Это еще раз подтверждает лидерство Telit как производителя модулей для Интернета вещей.