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Entwicklung eines Azure-IoT-Edge-Moduls in C#

Mit wenig Aufwand zum eigenen Modul


Edge-Computing-Szenarien benötigen teils mehr Leistung, als etwa ein Raspberry Pi liefern kann. In diesen Fällen kann Serverhardware genutzt werden, beispielsweise in Form des Microsoft-Diensts Azure IoT Edge Runtime in Kombination mit dem Azure IoT Hub. In diesem Artikel zeigen wir, wie diese Services genutzt werden können und welche Vorteile sie bieten.

Edge Computing beschreibt die dezentrale Datenverarbeitung am Rande des Netzwerks (der sogenannten Edge). Durch den Einsatz von Edge Computing können Daten an Ort und Stelle verarbeitet werden. Dieses Muster findet auch im Internet der Dinge (IoT) Anwendung. Der Unterschied zu ehemaligen reinen On-Premises-Lösungen liegt darin, dass diese Geräte in der Regel anders dimensioniert sind bzw. besser auf den Einsatz abgestimmt werden. So ist es beispielsweise empfehlenswert, Daten auf der Edge zu aggregieren oder aufzubereiten, bevor sie an andere Systeme oder die Cloud übertragen werden. Ein klassischer Anwendungsfall ist das Auswerten von Datenströmen und Ableiten von Erkenntnissen anhand von Machine Learning. Das kann mit den nahezu endlosen Kapazitäten in der Cloud trainiert werden, während das Auswerten anhand des trainierten Models auf der Edge nahe an den Geräten stattfindet.

Die Minimalanforderung an ein Edge-Gerät ist ein Raspberry Pi. Für Szenarien, die mehr Leistung benötigen, kann aber auch Serverhardware eingesetzt werden. Doch wie können nun eigene Funktionalitäten auf ein solches Edge-Gerät gebracht werden? Genau das soll anhand von Azure IoT Edge [1] gezeigt werden, mit dem Ziel, schnell und einfach zu einer funktionierenden Lösung zu kommen.

Azure IoT Edge

Um Edge Computing auf IoT-Geräten zu realisieren, werden diverse On- und Offlinedienste benötigt, wie z. B. eine Edge-Laufzeitumgebung zum Verwalten eigener Anwendungen, ein Message Broker zum Versenden von Nachrichten und vieles mehr. Durch das Zusammenspiel der On- und Offlinedienste kann die Konnektivität zwischen IoT-Geräten und der Cloud sichergestellt werden. Sofern die eigene Rolle dabei die Auslieferung von Software in den Mittelpunkt stellt, ist es empfehlenswert, auf ein geeignetes Framework bzw. einer Sammlung von Diensten aufzusetzen. Solche Frameworks gibt es von verschiedenen Anbietern (u. a. Amazon, Microsoft und Google). Nachfolgend sollen die wichtigsten Komponenten in Azure IoT Edge von Microsoft vorgestellt werden. Die wichtigsten Gründe für die Entscheidung zugunsten der Microsoft-Lösung sind die umfangreichen Funktiona...

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