Tutoriel : Configurer un environnement pour le Machine Learning sur IoT Edge

S’applique à : Edge 1.1

Cet article vous aide à préparer votre environnement pour le développement et le déploiement. Tout d’abord, configurez une machine de développement avec tous les outils dont vous avez besoin. Ensuite, créez les ressources cloud nécessaires dans Azure.

Dans cette section du tutoriel, vous allez apprendre à :

Conditions préalables

Cet article fait partie d’une série de tutoriels sur l’utilisation d’Azure Machine Learning sur IoT Edge. Chaque article de la série s’appuie sur le travail de l’article précédent. Si vous êtes arrivé directement à cet article, visitez le premier article de la série.

Configurer la machine virtuelle de développement

Cette étape est généralement effectuée par un développeur cloud. Certains logiciels peuvent également être utiles pour un scientifique des données.

Nous avons créé un script PowerShell qui crée une machine virtuelle Azure avec la plupart des prérequis déjà configurés. La machine virtuelle que nous créons doit pouvoir gérer la virtualisation imbriquée, c’est pourquoi nous avons choisi une taille de machine Standard_D8s_v3 .

La machine virtuelle de développement est configurée avec :

• Windows 10
• Chocolaté
• Docker Desktop pour Windows
• Git pour Windows
• Gestionnaire d’informations d’identification Git pour Windows
• SDK .NET Core
• Python 3
• Visual Studio Code
• Azure PowerShell
• VS Code Extensions
  • Azure IoT Edge
  • Azure IoT Hub
  • Python
  • C#
  • Docker
  • PowerShell

La machine virtuelle du développeur n’est pas strictement nécessaire : tous les outils de développement peuvent être exécutés sur un ordinateur local. Toutefois, nous vous recommandons vivement d'utiliser la machine virtuelle pour garantir des conditions équitables.

La création et la configuration de la machine virtuelle prennent environ 30 minutes.

1. Clonez ou téléchargez l’exemple de référentiel Machine Learning et IoT Edge sur votre ordinateur local.

2. Ouvrez PowerShell en tant qu’administrateur et accédez au répertoire \IoTEdgeAndMlSample\DevVM situé sous le répertoire racine où vous avez téléchargé le code. Nous allons faire référence au répertoire racine de votre source en tant que srcdir.

   cd c:\srcdir\IoTEdgeAndMlSample\DevVM
   

   Le répertoire DevVM contient les fichiers nécessaires pour créer une machine virtuelle Azure appropriée pour suivre ce didacticiel.

3. Exécutez la commande suivante pour autoriser l’exécution de scripts. Choisissez Oui à tous lorsque vous y êtes invité.

   Set-ExecutionPolicy Bypass -Scope Process
   

4. Exécutez Create-AzureDevVM.ps1.

   .\Create-AzureDevVm.ps1
   

   Lorsque vous y êtes invité, fournissez les informations suivantes :

   • ID d’abonnement Azure : VOTRE ID d’abonnement, qui se trouve dans les abonnements Azure dans le portail.
   • Nom du groupe de ressources : nom d’un groupe de ressources nouveau ou existant dans Azure.
   • Emplacement : choisissez un emplacement Azure où la machine virtuelle sera créée. Par exemple, « USA Ouest 2 » ou « Europe Nord ». Pour plus d’informations, consultez emplacements Azure.
   • Nom d’utilisateur : fournissez un nom mémorable pour le compte d’administrateur de la machine virtuelle.
   • Mot de passe : définissez un mot de passe pour le compte d’administrateur de la machine virtuelle.

   Le script s’exécute pendant plusieurs minutes, car il exécute les étapes suivantes :

   1. Installe le module Azure PowerShell Az.
   2. Vous invite à vous connecter à Azure.
   3. Confirme les informations relatives à la création de votre machine virtuelle. Appuyez sur y ou Entrée pour continuer.
   4. Crée le groupe de ressources s’il n’existe pas.
   5. Déploie la machine virtuelle.
   6. Active Hyper-V sur la machine virtuelle.
   7. Installe les logiciels nécessaires pour le développement et clone l’exemple de référentiel.
   8. Redémarre la machine virtuelle.
   9. Crée un fichier RDP sur votre bureau pour la connexion à la machine virtuelle.

   Si vous êtes invité à indiquer le nom de la machine virtuelle à redémarrer, vous pouvez copier son nom à partir de la sortie du script. La sortie affiche également le chemin d’accès au fichier RDP pour la connexion à la machine virtuelle.

Définir la planification de l’arrêt automatique

Pour vous aider à réduire les coûts, la machine virtuelle de développement a été créée avec une planification d’arrêt automatique définie sur 1900 PST. Vous devrez peut-être mettre à jour ce paramètre en fonction de votre emplacement et de votre planification. Pour mettre à jour la planification d’arrêt :

1. Dans le portail Azure, accédez à la machine virtuelle que le script a créé.

2. Dans le menu du volet gauche, sous Opérations, sélectionnez Arrêt automatique.

3. Ajustez l’arrêt planifié et le fuseau horaire comme vous le souhaitez, puis sélectionnez Enregistrer.

Se connecter à la machine virtuelle de développement

Maintenant que nous avons créé une machine virtuelle, nous devons terminer l’installation du logiciel nécessaire pour suivre le didacticiel.

1. Double-cliquez sur le fichier RDP que le script a créé sur votre bureau.

2. Vous serez présenté avec une boîte de dialogue indiquant que l’éditeur de la connexion distante est inconnu. C’est acceptable, donc sélectionnez Se connecter.

3. Indiquez le mot de passe administrateur que vous avez fourni pour créer la machine virtuelle, puis cliquez sur OK.

4. Vous serez invité à accepter le certificat pour la machine virtuelle. Sélectionnez Oui.

Installer les extensions Visual Studio Code

Maintenant que vous êtes connecté à l’ordinateur de développement, ajoutez quelques extensions utiles à Visual Studio Code pour faciliter le développement.

1. Connectez-vous à la machine virtuelle de développement, ouvrez une fenêtre PowerShell et accédez au répertoire C :\source\IoTEdgeAndMlSample\DevVM . Ce répertoire a été créé par le script qui a créé la machine virtuelle.

   cd C:\source\IoTEdgeAndMlSample\DevVM
   

2. Exécutez la commande suivante pour autoriser l’exécution de scripts. Choisissez Oui à tous lorsque vous y êtes invité.

   Set-ExecutionPolicy Bypass -Scope Process
   

3. Exécutez le script d’extensions Visual Studio Code.

   .\Enable-CodeExtensions.ps1
   

4. Le script s’exécute pendant quelques minutes lors de l’installation des extensions VS Code :

   • Azure IoT Edge
   • Azure IoT Hub
   • Python
   • C#
   • Docker
   • PowerShell

Configurer IoT Hub et le stockage

Ces étapes sont généralement effectuées par un développeur cloud.

Azure IoT Hub est le cœur de n’importe quelle application IoT, car elle gère la communication sécurisée entre les appareils IoT et le cloud. Il s’agit du point de coordination principal pour l’exploitation de la solution Machine Learning IoT Edge.

• IoT Hub utilise des itinéraires pour diriger les données entrantes des appareils IoT vers d’autres services en aval. Nous allons tirer parti des itinéraires IoT Hub pour envoyer des données d’appareil au stockage Azure. Dans Azure Storage, les données des appareils sont consommées par Azure Machine Learning pour entraîner notre classificateur de durée de vie utile restante (RUL).

• Plus loin dans le tutoriel, nous allons utiliser IoT Hub pour configurer et gérer notre appareil Azure IoT Edge.

Dans cette section, vous utilisez un script pour créer un hub Azure IoT et un compte de stockage Azure. Ensuite, dans le portail Azure, vous configurez un itinéraire qui transfère les données reçues par le hub vers un conteneur stockage Azure. Ces étapes prennent environ 10 minutes.

1. Connectez-vous à la machine virtuelle de développement, ouvrez une fenêtre PowerShell et accédez au répertoire IoTHub .

   cd C:\source\IoTEdgeAndMlSample\IoTHub
   

2. Exécutez le script de création. Utilisez les mêmes valeurs pour l’ID d’abonnement, l’emplacement et le groupe de ressources que vous l’avez fait lors de la création de la machine virtuelle de développement.

   .\New-HubAndStorage.ps1 -SubscriptionId <subscription id> -Location <location> -ResourceGroupName <resource group>
   

   • Vous serez invité à vous connecter à Azure.
   • Le script confirme les informations relatives à la création de votre compte Hub et Stockage. Appuyez sur y ou Entrée pour continuer.

L’exécution du script prend environ deux minutes. Une fois terminé, le script génère le nom du hub IoT et du compte de stockage.

Passer en revue l’itinéraire vers le stockage dans IoT Hub

Dans le cadre de la création du hub IoT, le script que nous avons exécuté dans la section précédente a également créé un point de terminaison personnalisé et un itinéraire. Les itinéraires IoT Hub se composent d’une expression de requête et d’un point de terminaison. Si un message correspond à l’expression, les données sont envoyées le long de l’itinéraire au point de terminaison associé. Les points de terminaison peuvent être Event Hubs, Files d’attente Service Bus et Rubriques. Dans ce cas, le point de terminaison est un conteneur de blob dans un compte de stockage. Utilisons le portail Azure pour passer en revue l’itinéraire créé par notre script.

1. Ouvrez le portail Azure et accédez au groupe de ressources que vous utilisez pour ce didacticiel.

2. Dans la liste des ressources, sélectionnez le hub IoT que le script a créé. Il aura un nom se terminant par des caractères aléatoires tels que IotEdgeAndMlHub-jrujej6de6i7w.

3. Dans le menu du volet gauche, sous Paramètres hub, sélectionnez Routage des messages.

4. Dans la page routage des messages , sélectionnez l’onglet Points de terminaison personnalisés .

5. Développez la section Stockage :

   

   Nous voyons que turbofanDeviceStorage se trouve dans la liste des points de terminaison personnalisés. Notez les caractéristiques suivantes sur ce point de terminaison :

   • Il pointe vers le conteneur de stockage d’objets blob que vous avez créé nommé devicedata comme indiqué par le nom du conteneur.
   • Son format Nom de fichier contient le mot « partition » dans le nom. Nous trouvons que ce format est plus pratique pour les opérations de fichier que nous allons effectuer avec Azure Notebooks plus loin dans ce tutoriel.
   • Son état doit être sain.

6. Sélectionnez l’onglet Itinéraires .

7. Sélectionnez l’itinéraire nommé turbofanDeviceDataToStorage.

8. Dans la page Détails des itinéraires , notez que le point de terminaison de l’itinéraire est le point de terminaison turbofanDeviceStorage .

   

9. Examinez la requête de routage, qui est définie sur true. Ce paramètre signifie que tous les messages de télémétrie de l’appareil correspondent à cet itinéraire ; et par conséquent, tous les messages seront envoyés au point de terminaison turbofanDeviceStorage .

10. Comme aucune modification n’a été apportée, fermez simplement cette page.

Nettoyer les ressources

Ce tutoriel fait partie d’un ensemble où chaque article s’appuie sur le travail effectué dans les précédents. Veuillez patienter pour nettoyer les ressources jusqu’à ce que vous mettez fin au didacticiel final.

Étapes suivantes

Dans cet article, nous avons créé un hub IoT et configuré un itinéraire vers un compte de stockage Azure. Ensuite, nous allons envoyer des données à partir d’un ensemble d’appareils simulés via ioT Hub dans le compte de stockage. Plus loin dans le tutoriel, une fois que nous avons configuré notre appareil et nos modules IoT Edge, nous allons revoir les itinéraires et examiner un peu plus la requête de routage.

Passez à l’article suivant pour créer un appareil simulé à surveiller.