Premiers pas avec MQTT dans Azure Event Grid

MQTT est une technologie importante pour l’Internet commercial des objets (IIoT), qui repose sur des concepts issus de la vénérable innovation de la ligne de messages MQ Series d’IBM. MQTT a été initialement créé pour fournir la télémétrie à partir des systèmes de contrôle SCADA, IBM remettant le protocole à l’organisme de normalisation OASIS en 2013.

L’exigence est délibérément destinée à évoluer lentement, car elle est intégrée dans le micrologiciel des gadgets industriels, et utilisé dans du matériel qui pourrait ne pas recevoir de mises à jour – jamais. En effet, les entreprises déploient généralement non seulement des dizaines, voire des centaines de systèmes compatibles MQTT, mais des milliers. De plus, les appareils MQTT sont souvent déployés dans des environnements peu accueillants et difficiles d’accès, comme les pipelines sous-marins, avec des déploiements qui durent souvent de longues années. MQTT est également assez simple, avec des exécutions pour la majorité des microcontrôleurs typiques.

Assistance MQTT dans Azure Event Grid

Étant donné que MQTT est une procédure de publication et d’abonnement, où les points de terminaison libèrent des messages auquel les auditeurs s’abonnent, il est évident qu’il convient à Azure Event Grid, le service de gestion des messages pub-sub de Microsoft. Créé à l’échelle pour prendre en charge les versions massives de gadgets, Event Grid est peut-être mieux considéré comme un courtier de routage de messages, prenant en charge l’IIoT et d’autres applications pilotées par les événements, transmettant les événements des appareils à vos applications et aux services Azure. Bien qu’Occasion Grid soit peut-être mieux connu pour son exécution de la procédure Cloud Events, le service a la capacité de prendre en charge diverses normes de messagerie. (En savoir plus sur Azure Even Grid ici.)

L’assistance au protocole d’Azure Occasion Grid inclut désormais un aperçu public de MQTT, avec une assistance pour MQTT 5 et MQTT 3.1 révélée à BUILD 2023. L’assistance MQTT pour les messages entrants et sortants signifie qu’Event Grid peut fonctionner comme le centre d’un système de contrôle IIoT. Les occasions provenant de gadgets périphériques peuvent être utilisées pour fournir de nouveaux événements aux sources et aux applications compatibles MQTT, en plus des propres outils d’analyse de flux d’Azure. Ces événements pourraient également être enregistrés dans Azure Data Lake, où les analystes peuvent utiliser des outils comme Information Explorer pour extraire des informations des données des gadgets et utiliser ces informations pour former des systèmes de contrôle basés sur l’apprentissage automatique.

Azure Event Grid est un élément essentiel de toute grande infrastructure IoT, que vous preniez en charge des gadgets clients ou professionnels. C’est en partie parce qu’il s’agit d’une exécution d’un modèle de messagerie plusieurs à un, permettant aux architectures de consommer plusieurs milliers d’entrées avec Event Grid en tant que superviseur de message. Étant donné qu’Event Grid est une architecture bidirectionnelle, les applications peuvent l’utiliser pour transmettre des notifications et des détails à des clients sélectionnés. Vous pouvez même utiliser Occasion Grid comme relais afin qu’un message d’un client puisse être diffusé à tous les clients, ou à un sous-ensemble unique. Microsoft a en fait développé une architecture de référence pour démontrer comment Event Grid peut être utilisé dans la pratique.

Le résultat est un moyen polyvalent de connecter de nombreux gadgets dans un réseau en étoile, où les clients et les services sont connectés. par un courtier évolutif qui gère l’authentification et l’autorisation, minimisant le travail requis pour développer et sécuriser les services, et encapsulant les fonctionnalités dans des espaces de noms définis. Les espaces de noms sont un outil utile pour gérer les messages à grande échelle, car ils vous permettent de regrouper les clients, puis d’encapsuler leurs sujets associés dans des espaces de sujets. Cela vous permet ensuite d’utiliser les consentements à un niveau granulaire afin que les clients aient besoin d’une autorisation avant de pouvoir libérer ou s’inscrire à un sujet.

Utilisation de MQTT dans Azure Occasion Grid

Dès que les messages MQTT sont livrés à Azure Event Grid, ils peuvent être acheminés vers les services Azure à l’aide d’API intégrées. Les services personnalisés et votre propre code peuvent utiliser des webhooks pour recevoir des messages, puis les traiter en conséquence. Certains types de messages et fonctions MQTT ne sont pas encore pris en charge par Event Grid. Une fonctionnalité manquante, la prise en charge de l’achat de messages, peut causer des problèmes. Si tel est le cas, vous devrez ajouter votre propre code pour vous assurer que les messages sont traités dans la bonne série.

L’assistance MQTT d’Azure Event Grid est très évolutive. Chaque espace de noms gère jusqu’à 200 000 clients MQTT, délivrant 20 000 messages par seconde. Ce n’est que la version préliminaire, car Microsoft a en fait documenté des plans pour augmenter rapidement ce chiffre à 1 million de clients et 100 000 messages par seconde.

Travailler avec Event Grid est relativement basique. Vous pouvez réaliser la plupart des tâches dans le portail Azure, mais vous pouvez utiliser Azure CLI si vous le souhaitez (et si vous souhaitez développer des scripts recyclables pour les opérations futures).

Construire un courtier MQTT

Étant donné que vos appareils de point de terminaison utiliseront MQTT pour se connecter aux ressources Azure, commencez par ouvrir le port 8333 dans votre logiciel de pare-feu, à la fois depuis votre réseau et dans le réseau virtuel Azure utilisé pour votre application. Il s’agit du port standard pour MQTT et devrait permettre à tout appareil certifié de se connecter à votre Event Grid. Il est conseillé d’utiliser un certificat X. 509 pour vérifier les connexions client. Vous pouvez générer des certificats X509 à l’aide d’un outil tel que l’autorité de certification Step open source sur la plupart des plates-formes, y compris Windows, Mac et Linux.

Dans le portail Azure, commencez par créer un espace de noms Azure Occasion Grid dans la ressource groupe que vous utilisez pour votre application MQTT. Les espaces de noms sont des entrées DNS, ils doivent donc être distincts d’une région Azure. C’est un excellent concept d’utiliser des noms qui appartiennent à l’objectif de l’application que vous construisez, alors utilisez le nom pour le marquer comme celui qui prend en charge MQTT. Enfin, choisissez une région pour l’espace de noms avant de le produire.

Une fois l’espace de noms développé, autorisez le support MQTT depuis sa page de configuration sur le site Web. Vous pouvez maintenant commencer à ajouter des clients à votre grille d’occasions. Pour des applications de test faciles avec une poignée de clients, vous pouvez les inclure à l’aide de l’interface utilisateur, mais pour les versions plus importantes, pensez à automatiser le processus avec un script et à utiliser des noms créés pour les clients. Vous devez étiqueter chaque client avec l’empreinte de votre certificat X. 509, car cela sera utilisé pour l’authentification.

Vous pouvez maintenant commencer à inclure des espaces thématiques dans votre grille d’occasion, en plus des filtres utilisés pour sélectionner les messages qui ont été effectivement publiés dans ses sujets. Avec les espaces de sujet dans l’emplacement, vous pouvez inclure des approbations pour les clients, offrant un accès éditeur à la zone de sujet.

Configuration des clients MQTT

Les clients devront être configurés avec le certificat que vous avez réellement créé et utilisera ensuite les noms de sujet que vous avez contribués à Azure Occasion Grid pour publier des messages. Vous êtes maintenant prêt à ajouter des abonnements à ces sujets, par exemple en ajoutant une connexion à un Occasion Hub dans Occasion Grid pour traduire instantanément le matériel MQTT dans d’autres formats, tels que Cloud Occasions. C’est peut-être l’un des éléments les plus utiles de la prise en charge MQTT d’Azure Event Grid, car il déplace les messages et les événements hors du monde de la technologie opérationnelle vers des protocoles plus flexibles.

Évidemment, si vous travaillez avec des Systèmes MQTT, vous pouvez configurer votre Occasion Grid avec l’empreinte digitale des certificats existants. Cela vous permettra de mettre à niveau sans mises à jour importantes du micrologiciel du gadget.

Comme Occasion Grid est un service de publication et d’abonnement à part entière, le routage vers des procédures alternatives nécessite de mapper vos sujets MQTT aux sujets Event Grid. Dans le cadre de ce processus, vous pouvez inclure de toutes nouvelles propriétés aux messages, qui peuvent être utilisées pour booster les messages Cloud Events provenant d’Event Grid obtenus par des outils comme Azure Occasion Hubs, par exemple en fournissant des métadonnées de contenu qui ne sont pas présentes dans un message MQTT de base provenant d’un gadget distant qui peut ensuite être utilisé par Stream Analytics ou comme étiquettes supplémentaires pour une conception d’apprentissage d’appareil.

L’inclusion de l’assistance MQTT à Azure Event Grid est une relocalisation pratique par l’équipe Azure IoT de Microsoft. Les gadgets industriels à longue durée de vie faisant partie intégrante de toute plate-forme IoT, la prise en charge de MQTT permettra aux entreprises de déplacer rapidement les déploiements d’appareils existants vers un environnement cloud naturel. Et en utilisant l’assistance de l’IA pour le suivi des gadgets, ils peuvent identifier les lectures supprimées et les utiliser pour piloter des systèmes de contrôle et acheter une maintenance prédictive. Le résultat pourrait bien être une mise à niveau substantielle pour n’importe quel environnement de messagerie à grande échelle.