Vorbereiten Ihrer Entwicklungs- und Testumgebung für IoT Edge

Gilt für: IoT Edge 1.4

IoT Edge verschiebt Ihre vorhandene Geschäftslogik auf Geräte, die am Edge betrieben werden. Um Ihre Anwendungen und Workloads für die Ausführung als IoT Edge-Module vorzubereiten, müssen Sie sie als Container erstellen. Dieser Artikel enthält Anleitungen zur Konfiguration Ihrer Entwicklungsumgebung, damit Sie erfolgreich eine IoT Edge-Lösung erstellen können. Nachdem Sie Ihre Entwicklungsumgebung eingerichtet haben, können Sie lernen, wie Sie beim Entwickeln Ihrer eigenen IoT Edge-Module vorgehen.

Für jede IoT Edge-Lösung müssen immer mindestens zwei Computer in Betracht gezogen werden: das IoT Edge-Gerät (bzw. Geräte), auf dem das IoT Edge-Modul ausgeführt wird, und der Entwicklungscomputer, auf dem Module erstellt, getestet und bereitgestellt werden. Dieser Artikel konzentriert sich in der Hauptsache auf den Entwicklungscomputer. Für Testzwecke kann beides der gleiche Computer sein. Sie können IoT Edge auf Ihrem Entwicklungscomputer ausführen und Module auf ihm bereitstellen.

Betriebssystem

IoT Edge kann auf einem bestimmten Satz unterstützter Betriebssysteme ausgeführt werden. Bei der Entwicklung für IoT Edge können die meisten Betriebssysteme verwendet werden, die eine Containerengine ausführen können. Die Containerengine ist eine Anforderung auf dem Entwicklungscomputer, um Ihre Module als Container zu erstellen und sie per Push in eine Containerregistrierung hochzuladen.

Wenn Ihr Entwicklungscomputer IoT Edge nicht ausführen kann, fahren Sie mit dem Abschnitt Testtools in diesem Artikel fort, um mehr über das lokale Testen und Debuggen zu erfahren.

Die Betriebssysteme des Entwicklungscomputers und der IoT Edge-Geräte müssen nicht übereinstimmen. Allerdings muss das Containerbetriebssystem auf dem Entwicklungscomputer und dem IoT Edge-Gerät gleich sein. Beispielsweise können Sie Module auf einem Windows-Computer entwickeln und sie auf einem Linux-Gerät bereitstellen. Auf dem Windows-Computer müssen Linux-Container ausgeführt werden, um Module für das Linux-Gerät zu erstellen.

Containerengine

Das grundlegende Konzept von IoT Edge besteht darin, dass Sie Ihre Geschäfts- und Cloudlogik remote auf Geräten bereitstellen können, indem Sie sie in Containern verpacken. Um Container zu erstellen, benötigen Sie eine Containerengine auf Ihrem Entwicklungscomputer.

Die einzige unterstützte Containerengine für IoT Edge-Geräte in der Produktion ist Moby. Allerdings kann jede Containerengine, die mit der Open Container Initiative kompatibel ist, wie etwa Docker, zum Erstellen von IoT Edge-Modulimages verwendet werden.

Entwicklungstools

Das Azure IoT Edge-Entwicklungstool ist ein Befehlszeilentool zum Entwickeln und Testen von IoT Edge-Modulen. Sie können neue IoT Edge-Szenarien erstellen, Modulimages generieren, Module in einem Simulator ausführen und die an IoT Hub gesendeten Nachrichten überwachen. Das Iotedgedev-Tool ist das empfohlene Tool für die Entwicklung von IoT Edge-Modulen.

Sowohl Visual Studio als auch Visual Studio Code verfügen über Add-On-Erweiterungen, um die Entwicklung von IoT Edge-Lösungen zu unterstützen. Diese Erweiterungen stellen sprachspezifische Vorlagen bereit, die Sie beim Erstellen und Bereitstellen neuer IoT Edge-Szenarien unterstützen. Die Azure IoT Edge-Erweiterungen für Visual Studio und Visual Studio Code helfen Ihnen beim Programmieren, Erstellen, Bereitstellen und Debuggen Ihrer IoT Edge-Lösungen. Sie können eine gesamte IoT Edge-Projektmappe erstellen, die mehrere Module enthält, und die Erweiterungen aktualisieren automatisch eine Vorlage für ein Bereitstellungsmanifest mit jedem neu hinzugefügten Modul. Die Erweiterungen ermöglichen auch die Verwaltung von IoT-Geräten in Visual Studio oder Visual Studio Code. Sie können Module auf einem Gerät bereitstellen, ihren Status überwachen und die bei IoT Hub eingehenden Nachrichten anzeigen. Beide Erweiterungen verwenden das Entwicklertool für IoT EdgeHub, um lokale Ausführung und lokales Debuggen auf Ihrem Entwicklungscomputer zu ermöglichen.

IoT Edge Dev Tool

Das Azure IoT Edge Dev Tool vereinfacht die IoT Edge-Entwicklung mit Funktionen für die Befehlszeile. Dieses Tool stellt CLI-Befehle zum Entwickeln, Debuggen und Testen von Modulen bereit. Das IoT Edge Dev Tool arbeitet mit Ihrem Entwicklungssystem zusammen, unabhängig davon, ob Sie die Abhängigkeiten auf Ihrem Computer manuell installiert haben oder den vordefinierten IoT Edge Dev Container verwenden, um das Iotedgedev-Tool in einem Container auszuführen.

Weitere Informationen, auch zum Einstieg, finden Sie im IoT Edge Dev Tool-Wiki.

Visual Studio Code-Erweiterung

Die Azure IoT Edge-Erweiterung für Visual Studio Code enthält IoT Edge-Modulvorlagen, die auf Programmiersprachen wie C, C#, Java, Node.js und Python basieren. Vorlagen für Azure-Funktionen in C# sind ebenfalls enthalten.

Weitere Informationen und Downloadmöglichkeiten finden Sie unter Azure IoT Edge für Visual Studio Code.

Über die IoT Edge-Erweiterungen hinaus finden Sie es möglicherweise nützlich, weitere Erweiterungen für die Entwicklung zu installieren. Beispielsweise können Sie Docker Support for Visual Studio Code verwenden, um Ihre Images, Container und Registrierungen zu verwalten. Darüber hinaus verfügen alle wichtigen unterstützten Sprachen über Erweiterungen für Visual Studio Code, die bei der Entwicklung von Modulen nützlich sein können.

Die Azure IoT Hub-Erweiterung ist nützlich als Begleiter für die Azure IoT Edge-Erweiterung.

Erweiterung für Visual Studio 2017/2019

Die Azure IoT Edge-Tools für Visual Studio bieten eine auf C# und C basierende IoT Edge-Modulvorlage.

Weitere Informationen und Downloadmöglichkeiten finden Sie unter Azure IoT Edge Tools (Preview) for Visual Studio 2017 (Azure IoT Edge-Tools (Vorschauversion) für Visual Studio 2017) bzw. Azure IoT Edge Tools for Visual Studio 2019 (Azure IoT Edge-Tools für Visual Studio 2019).

Testtools

Es sind verschiedene Testtools verfügbar, die Ihnen die Simulation von IoT Edge-Geräten oder das effizientere Debuggen von Modulen erleichtern. Die unten angegebene Tabelle zeigt einen allgemeinen Vergleich der Tools. Jedes Tool wird anschließend in den folgenden einzelnen Abschnitten genauer beschrieben.

Für Produktionsbereitstellungen wird nur die IoT Edge-Runtime unterstützt, mithilfe der folgenden Tools können Sie aber IoT Edge-Geräte für Entwicklungs- und Testzwecke simulieren oder auf einfache Weise erstellen. Diese Tools schließen sich nicht gegenseitig aus sondern können vielmehr zu einer vollständigen Entwicklungsumgebung kombiniert werden.

IoT EdgeHub Dev Tool

Das Azure IoT EdgeHub Dev Tool stellt eine lokale Entwicklungs- und Debugumgebung zur Verfügung. Das Tool ermöglicht das Starten von IoT Edge-Modulen ohne die IoT Edge-Runtime, so dass Sie IoT Edge-Module und -Projektmappen lokal erstellen, entwickeln, testen und debuggen können. Sie brauchen keine Images per Push in eine Containerregistrierung hochzuladen und auf einem Gerät bereitzustellen, um sie zu testen.

Das IoT EdgeHub Dev Tool wurde für die gemeinsame Verwendung mit den Visual Studio- und Visual Studio Code-Erweiterungen sowie mit dem IoT Edge Dev Tool entwickelt. Das Entwicklungstool unterstützt sowohl die innere Schleife der Entwicklung als auch die äußere Schleife mit Testing und lässt sich auch in andere DevOps-Tools integrieren.

Weitere Informationen, auch zur Installation, finden Sie unter Azure IoT EdgeHub Dev Tool.

IoT Edge Dev-Container

Der Azure IoT Edge Dev-Container ist ein Docker-Container, der alle Abhängigkeiten enthält, die Sie für die IoT Edge-Entwicklung benötigen. Dieser Container macht den Einstieg leicht, ganz gleich, in welcher Sprache Sie entwickeln möchten, einschließlich C#, Python, Node.js und Java. Sie brauchen lediglich eine Containerengine zu installieren, wie Docker oder Moby, um die Inhalte auf Ihren Entwicklungscomputer herunterzuladen.

Weitere Informationen finden Sie unter Azure IoT Edge Dev-Container.

DevOps-Tools

Wenn Sie für die Entwicklung von Lösungen in großem Maßstab für umfangreiche Produktionsszenarien bereit sind, nutzen Sie moderne DevOps-Prinzipien, einschließlich Automation, Überwachung und optimierten Softwareentwicklungsprozessen. IoT Edge verfügt über Erweiterungen, die DevOps-Tools unterstützen, darunter Azure DevOps, Azure DevOps Projects und Jenkins. Wenn Sie eine vorhandene Pipeline anpassen oder ein anderes DevOps-Tool, wie CircleCI oder TravisCI verwenden möchten, ist das mit den im IoT Edge Dev Tool integrierten Befehlszeilenfunktionen möglich.

Weitere Informationen, Anleitungen und Beispiele finden Sie auf den folgenden Seiten:

• Continuous Integration und Continuous Deployment für Azure IoT Edge
• IoT Edge-DevOps-GitHub-Repository