IoT边缘 IoTEdge-华为云

IoT边缘 IoTEdge-接入模式介绍

接入模式介绍 IoT边缘应用部署完成后，边缘节点即作为云端物联网平台在设备侧的延伸。边缘节点可以为设备就近提供计算和管理服务，其优势有低时延业务本地管理、与云端断链时可在本地控制和执行规则等。设备接入边缘节点，通过边缘节点将数据上传到云端物联网平台。边缘节点提供两种模式接入设备：透传网关模式：边缘节点支持通用MQTT协议接入，MQTT协议的设备或网关可以直连云端物联网平台，也可以通过边缘节点连接云端物联网平台。这种模式下，边缘节点作为透传网关，将设备或网关上报的数据透传至云端物联网平台。图1 模式介绍边缘节点当前支持两种模式接入设备：接入模式适用设备类型场景描述透传网关模式针对采用MQ TTS 协议直接接入边缘节点的设备。设备通过集成IoT Device SDK、IoT Device SDK Tiny或者实现原生MQTTS协议，将数据发送给边缘节点，边缘节点直接透传给云端物联网平台。针对未实现TCP/IP协议栈，无法直接同物联网平台通信，希望利用网关连接边缘节点的设备。设备作为网关子设备，网关直连边缘节点，边缘节点透传网关数据至云端物联网平台网关通过集成IoT Device SDK、IoT Device SDK Tiny接入边缘节点。设备通过近场通信协议接入网关，确保设备和网关支持协议相同。 IoTEdge透传IoTDA报文，支持能力如下“表1 IoTEdge支持透传IoTDA报文能力详情”所示。其中，对于表中“4.6 网关新增子设备请求”添加的设备，只能在IoTDA控制台查看设备信息，无法在IoTEdge控制台管理设备信息。表1 IoTEdge支持透传IoTDA报文能力详情报文类型是否支持 1 设备命令支持 1.1 平台命令下发支持 2 设备消息支持 2.1 设备消息上报支持 2.2 平台消息下发支持 3 设备属性支持 3.1 设备属性上报支持 3.2 网关批量设备属性上报支持 3.3 平台设置设备属性支持 3.4 平台查询设备属性支持 3.5 设备侧获取平台的设备影子数据支持 4 网关与子设备管理支持 4.1 平台通知网关子设备新增支持 4.2 平台通知网关子设备删除支持 4.3 网关同步子设备列表支持 4.4 网关更新子设备状态支持 4.5 网关更新子设备状态响应支持 4.6 网关新增子设备请求支持 4.7 网关新增子设备请求响应支持 4.8 网关删除子设备请求支持 4.9 网关删除子设备请求响应支持 5 软固件升级不支持 5.1 平台下发获取版本信息通知不支持 5.2 设备上报软固件版本不支持 5.3 平台下发升级通知不支持 5.4 设备上报升级状态不支持 6 文件上传/下载管理不支持 6.1 设备上报获取文件上传URL请求不支持 6.2 平台下发文件上传临时URL 不支持 6.3 设备上报文件上传结果不支持 6.4 设备上报获取文件下载URL请求不支持 6.5 平台下发文件下载临时URL 不支持 6.6 设备上报文件下载结果不支持 7 设备时间同步不支持 7.1 设备时间同步请求不支持 7.2 设备时间同步响应不支持 8 设备信息上报不支持 8.1 设备信息上报不支持 9 设备日志收集不支持 9.1 平台下发日志收集通知不支持 9.2 设备上报日志内容不支持 10 远程配置不支持 10.1 平台下发配置通知不支持 10.2 设备上报配置响应不支持父主题：设备接入边缘节点

IoT边缘 IoTEdge 设备接入边缘节点

IoT边缘 IoTEdge-设备数据打印配置:操作步骤

操作步骤选择需要配置的网关，单击网关名称进入“节点详情”页面。图1 选择边缘网关进入“节点详情”后，单击“数据配置”页签。图2 数据配置页签开启“设备数据打印配置”开关，填写磁盘配额和老化时间参数，单击“确认”，此时开始记录网关成功上报的点位数据。磁盘配额：限制记录数据的文件占用的磁盘空间，范围是1024~5120之间的整数，单位为MB。老化时间：限制记录数据的文件的保存时间，范围是1~7之间的整数，单位为天。磁盘配额需要根据实际机器资源填写，否则在网关上报数据量较大时，存在磁盘写满，影响机器上其他程序运行的风险。图3 打开设备数据打印配置开关图4 开启配置开关后的页面关闭设备数据打印配置开关。图5 开关关闭页面配置开关重新开启可以复用关闭前的配置值。编辑修改参数，单击“确定”。新配置代替旧配置生效期间，记录功能会短暂关闭，可能会导致数据漏记，不推荐频繁修改。图6 编辑配置页面

IoT边缘 IoTEdge 数据配置

IoT边缘 IoTEdge-启用TPM硬件加密:TPM硬件加密与本地软件加解密对比

TPM硬件加密与本地软件加解密对比使用软件加解密，密钥材料放置于磁盘中。而在带TPM安全芯片的系统中，一些关键的密钥是存在TPM芯片内部，这时攻击者只有攻破TPM才有可能攻破系统的防护，攻克一块芯片比一块硬盘成本和难度更高。TPM芯片可以生成、存储和保护密钥。它提供了一个安全的环境来生成密钥对，并将私钥存储在TPM的安全存储器中。私钥无法被直接访问，只能通过TPM提供的安全接口进行使用。经TPM加密的数据只有此TPM芯片才能解密，从而达到数据与TPM芯片绑定来保护数据的目的。简而言之，TPM硬件加解密与本地软件加解密对比，具有更高的安全性、保密性。图5 边缘密钥服务体系

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IoT边缘 IoTEdge-主备配置:主节点异常重装

主节点异常重装当主节点因为一些异常原因不能够继续使用时，需要更换服务器来继续提供主节点的功能支持，需要进行主节点的重新安装动作。主节点主机状态已经离线且不会继续进行工作，如下图所示。手动进行原有异常主节点的卸载动作，以防后续恢复正常后影响当前主备的正常工作。图24 重装主节点在主备配置页签，单击主节点“重新安装”字样，获取安装命令。请确定原有主节点主机状态已经离线且不会继续进行工作。图25 获取主节点安装命令登录新的主节点机器，执行主节点的重装命令。图26 执行安装命令如下表示主节点安装成功。图27 安装成功查看console界面确认主节点已在线。图28 查看主备状态至此，主节点重装完成。

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IoT边缘 IoTEdge-主备配置:安装备节点

安装备节点选择您的边缘节点，单击“节点名称”进入节点详情页。在左侧导航栏选择“主备配置”页面获取“获取备节点安装命令”。主节点和备节点设置绑定的网卡之间网络一定需要能够正常访问，否则会出现主备异常。登录边缘节点主备用机器，检查主备机时间偏差，保持在30S以内，否则可能会出现备节点安装失败。图8 安装备节点登录边缘节点备用机器，执行安装命令。图9 执行安装命令如下表示备节点安装成功。图10 安装成功备节点默认只运行edge_agent以及edge_keepakive模块，其余模块为created状态。图11 运行状态

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IoT边缘 IoTEdge-主备配置:简单测试

简单测试模拟当前工作节点发生故障，不再往备节点发送心跳包。停止主节点sys_edge_keepalive来模拟宕机情况图15 模拟宕机停止后查看应用状态，sys_edge_hub已进入created状态。查看浮动ip情况，发现原主节点vip已移除。图16 查看IP信息查询看备节点浮动ip和模块运行状态。图17 查看运行状态浮动ip已经绑定到备节点eth0网卡上，且业务模块都在原备节点上正常运行。在console查看主备信息，工作节点已经切换到主机名为ecs-8bc3-0003的备用机器上。图18 查看主备状态至此，简单主备切换测试已经完成。

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IoT边缘 IoTEdge-主备配置:备节点异常重装

备节点异常重装当备节点因为一些异常原因不能够继续使用时，需要更换服务器来继续提供备节点的功能支持，需要进行备节点的重新安装动作。前提条件：备节点主机状态已经离线且不会继续进行工作，如下图所示。手动进行原有异常备节点的卸载动作，以防后续恢复正常后影响当前主备的正常工作。图19 重装备节点在主备配置页签，单击备节点“重新安装”字样，获取安装命令。请确定原有备节点主机状态已经离线且不会继续进行工作。图20 获取备节点安装命令登录新的备节点机器，执行备节点的重装命令。图21 执行安装命令如下表示备节点安装成功。图22 安装成功查看console界面确认备节点已在线。图23 查看主备状态至此备节点重装完成。

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IoT边缘 IoTEdge-主备配置:使用约束

使用约束主备配置时，所绑定的硬件网关上的网卡，需要在同一个网络内，保证心跳正常。主备网关之间需要设置正确的iptables，防止心跳网络异常。建议排查防火墙设置，如果防火墙没有关闭需要增加vrrp放通策略。专业版kubeEdge部署类型的节点不支持主备配置。如果需要删除主备配置，建议先在后安装的备主机上进行卸载操作(执行卸载命令 sh /opt/IoTEdge-Installer/uninstall.sh)，然后删除主备配置，保留第一个安装的主机。如果后安装的备主机如果没有进行卸载操作，删除主备配置默认会将应用停止掉，影响该节点的运行。设置错误的网卡名称会导致模块edge-keepalive工作在故障状态，导致主备不能够正常工作。当前edge-keepalive升级会导致主备切换，所以不建议对edge-keepalive进行升级操作。主备情况下，主节点主机状态必须离线才支持重装，节点不一定离线。备节点离线才支持重装。备节点重装时，主节点必须在线。主备情况下，主节点重装不支持修改设备密码以及设置验证码，只能后台随机生成。主备切换时长（切换成功并且业务恢复）与网关上安装的应用数量、应用启动时间、点位数有关。在主备切换期间，没有办法处理数据，数据是丢失的。

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IoT边缘 IoTEdge-主备配置:添加主备配置

添加主备配置选择您的边缘节点，单击“节点名称”进入节点详情页。在左侧导航栏选择“主备配置”单击“主备配置”。图4 主备配置信息填写后，单击“确认”。图5 网络配置表1 主备配置参数名称描述主网卡名称表示主节点上虚拟IP所绑定使用的网卡名字，如eth0、eth1等，注意名称不要写错，写错会导致vip绑定失败。备网卡名称表示备节点上虚拟IP所绑定使用的网卡名字，如eth0、eth1等。浮动虚拟IP 表示对外提供的一个虚拟IP（IPv4），供设备连接使用，具体虚拟IP按照自身业务规划设定。 IPv6地址表示对外提供的一个IPv6地址，供设备连接使用，具体按照自身业务规划设定。查看ip信息。使用ip a查看主节点ip信息，如果当前设置均没有错误的话，在主节点上机器上已经可以查到已绑定的虚拟IP，例如当前设置的vip为172.30.0.201，主节点绑定的网卡为eth0。图6 查看IP信息查看网卡名称可以使用ifconfig查看，如下：图7 查看网卡名称

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IoT边缘 IoTEdge-远程维护:前提条件

前提条件专业版和基础版边缘节点均支持远程维护功能。节点状态为未安装/升级中/删除中时，无法使用远程登录功能。远程主机安装了SSH服务端程序，并正常监听22端口，仅下载模块日志的话可以忽略这条。节点已经部署$edge_omagent模块且运行正常。输入的远程主机账号密码错误，则无法登录节点。节点状态是离线时，可能会因无法正常建立通道，导致功能不可用。只支持一个用户在线登录，新用户登录会造成老用户下线。页签切换，会造成客户端通道关闭，需要重新登录。当应用$edge_agent大于1-1-6版本时，不再支持远程SSH功能，如需使用，则需部署$edge_omagent应用1-1-11或以上版本。

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IoT边缘 IoTEdge-管理应用:查看版本详情

查看版本详情在应用详情中，单击左侧“应用名称”，则可查看版本详情，如图2所示。已发布：只有已发布的版本才可以部署实例，已发布的版本不允许编辑和删除。未发布：未发布的版本可以进行编辑、发布等操作。已下线：已下线的版本只能被拷贝和删除。部署实例：可对在线节点进行应用批量部署。升级实例：可对已部署在在线节点的应用进行批量升级。表1 参数说明参数名称说明发布版本单击“发布版本”后，版本状态由“未发布”变为“已发布”后，可进行部署实例，且该版本所属的应用均不能被删除。拷贝版本复制现有版本配置信息，方便快速创建一个新的版本。下线版本可将已发布的版本下线处理。删除版本对于不需要使用的版本，可以删除。说明：未发布的版本以及下线状态（且没有部署实例的）版本允许删除。若下线的版本已经部署到某个节点，则无法删除。部署实例选择边缘节点部署实例，部署完成后，您可以在版本详情下的“实例列表”中查看实例状态。

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IoT边缘 IoTEdge-管理应用:批量部署/升级实例

批量部署/升级实例若需要在多个边缘节点上部署同一版本的应用实例，可以进行批量部署或升级应用实例。支持多部署的应用版本，不支持批量部署或批量升级实例操作。批量部署：在应用列表中，单击“应用名称”，进入应用详情，筛选需要部署的应用版本，单击部署实例，展示部署的节点列表，若应用版本不支持多实例部署，则可多选想要部署的节点进行批量部署。图3 批量部署应用批量升级：在应用列表中，单击“应用名称”，进入应用详情，筛选想要升级的目标应用版本，单击升级实例，可以查询到可以升级到该应用版本的节点列表，若应用版本不支持多实例部署，可以多选想要升级的节点列表，确认进行升级操作。图4 批量升级应用

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IoT边缘 IoTEdge-架构介绍:竞争力描述

竞争力描述数采驱动热插拔：支持数采驱动自定义、下发、升级、监控等管理，热部署替换，无需重启。原始数据校正：支持点位表达式，在边缘侧执行线性计算，对采集到的数据进行校正。重复数据冗余清洗：在数据采集频率高，冗余数据过多时，自动筛选掉重复数据，对跳变的波动数据过滤清洗。点位动态映射物模型：原始点位与物模型属性，支持动态配置其映射关系，即改即用；数据上行自动将点位转成应用可读的属性，数据下行自动将属性转成点位反写。低时延反向控制：支持百毫秒级下发修改对应点位，实现实时反向控制。

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IoT边缘 IoTEdge-注册基础版节点（鸿蒙系统）:安装节点

安装节点在安装前请检查机器网络是否正常，是否能够连接到公网。在安装之前请检查机器时间是否和北京时间一致，如果偏差过大会导致安装失败。选择支持架构和安装目录之后，按照图中框选地方获取。图4 获取安装命令鸿蒙操作系统下默认未安装wget以及openssl，因此需要将安装命令拆解为以下几步执行。如图为安装命令的拆分图解图5 命令拆解其中第①步为下载安装包，第②步为安装包完整性校验（可以跳过），第③步为执行安装命令。根据步骤二的说明获取安装包的下载命令并通过浏览器下载。安装包下载链接：https://ioe-installer-cn-north-4.obs.cn-north-4.myhuaweicloud.com:443/edgeRuntime-2022.1222.1216.38-openharmony.tar.gz/1671689782293/edgeRuntime-2022.1222.1216.38-openharmony.tar.gz?AccessKeyId=VGC*****CE&Expires=1673949121&Signature=pwx******3D 浏览器下载：图6 浏览器下载安装包在windows上通过hdc_std工具，将下载的安装包上传到鸿蒙设备的/data/zh下并查看，上传的目录建议在/data/目录或者子目录下。图7 上传文件到鸿蒙设备图8 登录鸿蒙设备控制台图9 确定文件成功上传注意执行命令：mount -oremount,rw / ，该命令必须执行，修改鸿蒙文件系统的可读写权限，以防安装失败。图10 解压安装包在/data/zh下执行解压命令。至此安装包已经解压在/data/zh。并不一定必须在/data/zh目录下，仅仅因为上传到这个目录下。实际执行时，安装上传的实际目录进行操作。上述几步执行完成后就可以进行最后的安装操作。因为前面步骤可能会耗费一些时间，所以此时需要确认安装命令是否过期，避免本次安装以为验证码过期而安装失败，安装命令的有效时间为30min。如果是公网安装，可以提前测试网络是否正常，ping www.baidu.com. 命令拆分步骤中的第三步标识了安装命令的获取，安装命令示例： INSTALL_IOTEDGE_BIN_DIR=/data/zh/IoTEdge sh edge_install.sh 100.94.60.201 8943 795632095371472896 sys_edge_daemon 02******1a cloud false lite DEFAULT && cd – 执行安装命令：图11 执行安装命令安装成功：图12 安装成功查看节点状态以及应用状态图13 节点状态图14 应用状态部署$edge_omagent测试功能 $edge_omagent部署时根据架构选择对应的版本，此处部署$edge_omagent的最新的arm64版本。图15 部署$edge_omagent应用图16 指标采集

IoT边缘 IoTEdge 注册基础版节点

IoT边缘 IoTEdge-注册专业版节点（KubeEdge）:安装专业版节点

安装专业版节点使用root用户登录边缘节点服务器后台系统，使用SFTP工具或移动存储设备，将边缘节点的安装工具和配置文件的执行命令复制到节点的目录下。图4 复制到节点目录中解压installer安装包例：sudo tar -zxvf edge-installer_1.0.9_x86_64.tar.gz -C /opt 其中edge-installer_1.0.9_x86_64.tar.gz为安装包文件名，请以下载的实际文件名为准。图5 解压安装包解压配置文件到/opt/IEF/Cert 例：sudo mkdir -p /opt/IEF/Cert; sudo tar -zxvf node_name.tar.gz -C /opt/IEF/Cert 其中node_name.tar.gz为配置文件名，请以下载的实际文件名为准。图6 解压配置文件执行安装命令，当最后一行提示“install_success”时，即代表安装成功，稍后可在“边缘节点”页查看节点状态。 cd /opt/edge-installer; sudo ./installer -op=install 图7 执行安装命令如果安装过程异常或失败，请参见边缘节点纳管失败如何处理。安装完IEF相关程序后，边缘节点会显示未安装状态，需等待10分钟左右，IEF相关配置初始化完成，才会拉起边缘节点相关应用，使边缘节点在线。

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