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Azure IoT Edge を用いたハンズオン

· 5 min read
ks6088ts

Azure IoT Edge を使ったハンズオンをしました。 基礎的な検証に必要な情報のリンクをまとめます。

開発環境の構築

Prerequisites​

  • Docker
  • Visual Studio Code
  • Azure
  • Azure CLI

Azure リソース構築​

Azure CLI​

サービス側のリソースとして、Azure IoT Hub, Azure Container Registry を作成します。

# Parameters
LOCATION="japaneast"
RESOURCE_GROUP_NAME="handson_iotedge"
IOTHUB_NAME="iothub0322"
CONTAINER_REGISTRY_NAME="acr0322"
DEVICE_ID="myEdgeDevice"

# create resource group
az group create \
    --name $RESOURCE_GROUP_NAME \
    --location $LOCATION

# create Azure IoT Hub
az iot hub create \
    --resource-group $RESOURCE_GROUP_NAME \
    --name $IOTHUB_NAME \
    --sku F1 \
    --partition-count 2

# create device identity in IoT Hub
az iot hub device-identity create \
    --device-id $DEVICE_ID \
    --edge-enabled \
    --hub-name $IOTHUB_NAME

# create Azure Container Registry
# ref. https://learn.microsoft.com/ja-jp/azure/container-registry/container-registry-get-started-azure-cli#create-a-container-registry
az acr create \
    --resource-group $RESOURCE_GROUP_NAME \
    --name $CONTAINER_REGISTRY_NAME \
    --sku Basic \
    --admin-enabled true

# copy connection string for creating VM later.
CONNECTION_STRING=$(az iot hub device-identity connection-string show --device-id $DEVICE_ID --hub-name $IOTHUB_NAME -o tsv)

エッジ側のリソースとして、仮想マシン上にアプリケーションをデプロイします。
Azure IoT Edge によるアプリケーションのデプロイでは、エッジ側にコンテナランタイムやエージェントのインストールが必要になります。
クイック スタート:初めての IoT Edge モジュールを Linux 仮想デバイスにデプロイするを参考に ARM テンプレートを利用して、仮想マシンを以下のコマンドでデプロイします。

# Parameters
LOCATION="japaneast"
RESOURCE_GROUP_NAME="handson_iotedge_device"

# create resource group
az group create \
    --name $RESOURCE_GROUP_NAME \
    --location $LOCATION

# create VM instance via Azure Portal
#   1. Go to `Deploy a custom template` at Azure Portal
#   2. Go to `Build your own template in the editor` to paste template at `https://raw.githubusercontent.com/Azure/iotedge-vm-deploy/1.4/edgeDeploy.json`
#   3. Fill in the parameters and create VM

仮想マシン上では、以下のように iotedge コマンドを用いて状態の確認ができます。

# login to VM via SSH with the password specified above
ssh adminUser@"$VM_NAME.$LOCATION".cloudapp.azure.com

sudo iotedge -h
sudo iotedge system status
sudo iotedge system logs
sudo iotedge list
sudo iotedge logs <module> -f

Terraform​

WIP

開発

IoT Edge Module 開発​

IoT Edge Module としてエッジに配信するための Docker イメージを作成します。Visual Studio Code 拡張機能を入れて GUI 操作で簡単にデプロイできます。
操作手順は チュートリアル: Linux コンテナーを使用して IoT Edge モジュールを開発する を参照ください。 各言語ごとのチュートリアルは、例えば Python の場合 チュートリアル: Linux コンテナーを使用して Python IoT Edge モジュールを開発してデプロイする が参考になります。

Azure Container Registry の接続設定​

Azure Container Registry に Docker image を push するため、以下の設定ファイルを作成します。

# create .env corresponding to your Azure Container Registry
cat .env
CONTAINER_REGISTRY_ADDRESS="YOUR_CONTAINER_REGISTRY.azurecr.io"
CONTAINER_REGISTRY_USERNAME="YOUR_USERNAME"
CONTAINER_REGISTRY_PASSWORD="YOUR_PASSWORD"

設定情報は、Azure Portal の Azure Container Registry > Settings > Access Keys から確認できます。
ACR にログインするため、以下のコマンドを実行します。

az acr login --name $CONTAINER_REGISTRY_NAME

IoT Edge Module の Build & Push​

  1. Azure IoT Hub の VSCode 拡張をインストール
  2. コマンドパレットを開き、Azure IoT Hub : Select IoT Hub から対象となる IoT Hub を選択
  3. VSCode の Explorer にて deployment.template.json を右クリックし、Build and Push IoT Edge Solution を選択
  4. Docker Image の Build と ACR への Push が実行され、ACR の Repository にコンテナイメージが追加される

IoT Module のデプロイ​

  1. VSCode の Explorer の AZURE IOT HUB タブの対象デバイスを右クリックし Create Deployment for Single Device を選択
  2. config/deployment.json を選択して IoT Edge Module を転送

Azure Portal の Azure IoT Hub > IoT Edge から適切に IoT Edge Module が設定されているか確認できます。
または、転送先の Edge から以下のコマンドで IoT Edge Module の起動状態を確認できます。

sudo iotedge list

References