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Wie AWS IoT Greengrass funktioniert
Die AWS IoT Greengrass Client-Software, auch AWS IoT Greengrass Core-Software genannt, läuft auf Windows- und Linux-basierten Distributionen wie Ubuntu oder Raspberry Pi OS für Geräte mit ARM- oder x86-Architekturen. Mit können Sie Geräte so programmieren AWS IoT Greengrass, dass sie lokal auf die von ihnen generierten Daten reagieren, Vorhersagen auf der Grundlage von Modellen für maschinelles Lernen ausführen und Gerätedaten filtern und aggregieren. AWS IoT Greengrass ermöglicht die lokale Ausführung von AWS Lambda Funktionen, Docker-Containern, systemeigenen Betriebssystemprozessen oder benutzerdefinierten Laufzeiten Ihrer Wahl.
AWS IoT Greengrass bietet vorgefertigte Softwaremodule, sogenannte Komponenten, mit denen Sie die Funktionalität von Edge-Geräten auf einfache Weise erweitern können. AWS IoT Greengrass Komponenten ermöglichen es Ihnen, eine Verbindung zu AWS Diensten und Drittanbieteranwendungen am Netzwerkrand herzustellen. Nachdem Sie Ihre IoT-Anwendungen entwickelt haben, AWS IoT Greengrass können Sie diese Anwendungen auf Ihrer Geräteflotte vor Ort remote bereitstellen, konfigurieren und verwalten.
Das folgende Beispiel zeigt, wie ein AWS IoT Greengrass Gerät mit dem AWS IoT Greengrass Cloud-Dienst und anderen AWS Diensten in der AWS Cloud interagiert.
Schlüsselkonzepte für AWS IoT Greengrass
Die folgenden Konzepte sind für das Verständnis und die Anwendung von grundlegender Bedeutung AWS IoT Greengrass:
- AWS IoT Sache
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Ein AWS IoT Ding ist eine Repräsentation eines bestimmten Geräts oder einer logischen Einheit. Informationen über eine Sache werden in der AWS IoT Registrierung gespeichert.
- Greengrass-Core-Gerät
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Ein Gerät, auf dem die AWS IoT Greengrass Core-Software ausgeführt wird. Ein Greengrass-Core-Gerät ist eine AWS IoT-Sache. Sie können mehrere Kerngeräte zu Dinggruppen hinzufügen AWS IoT , um Gruppen von Greengrass-Core-Geräten zu erstellen und zu verwalten. Weitere Informationen finden Sie unter Einrichtung von AWS IoT Greengrass Kerngeräten.
- Greengrass-Client-Gerät
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Ein Gerät, das über MQTT eine Verbindung zu einem Greengrass-Core-Gerät herstellt und mit diesem kommuniziert. Ein Greengrass-Client-Gerät ist eine AWS IoT Sache. Das Kerngerät kann Daten von Client-Geräten, die eine Verbindung zu ihm herstellen, verarbeiten, filtern und aggregieren. Sie können das Core-Gerät so konfigurieren, dass es MQTT-Nachrichten zwischen Client-Geräten, dem AWS IoT Core Cloud-Dienst und Greengrass-Komponenten weiterleitet. Weitere Informationen finden Sie unter Interagieren Sie mit lokalen IoT-Geräten.
Client-Geräte können FreeRTOS ausführen oder die AWS IoT Device SDKoder Greengrass Discovery API verwenden, um Informationen über Kerngeräte abzurufen, mit denen sie sich verbinden können.
- Greengrass-Komponente
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Ein Softwaremodul, das auf einem Greengrass-Core-Gerät bereitgestellt wird und auf diesem ausgeführt wird. Die gesamte Software, mit der entwickelt und bereitgestellt wird, AWS IoT Greengrass wird als Komponente modelliert. AWS IoT Greengrass stellt vorgefertigte öffentliche Komponenten bereit, die Features und Funktionen bereitstellen, die Sie in Ihren Anwendungen verwenden können. Sie können auch Ihre eigenen benutzerdefinierten Komponenten auf Ihrem lokalen Gerät oder in der Cloud entwickeln. Nachdem Sie eine benutzerdefinierte Komponente entwickelt haben, können Sie sie mithilfe des AWS IoT Greengrass Cloud-Dienstes auf einzelnen oder mehreren Core-Geräten bereitstellen. Sie können eine benutzerdefinierte Komponente erstellen und diese Komponente auf einem Kerngerät bereitstellen. Wenn Sie dies tun, lädt das Kerngerät die folgenden Ressourcen herunter, um die Komponente auszuführen:
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Rezept: Eine JSON- oder YAML-Datei, die das Softwaremodul beschreibt, indem sie Komponentendetails, Konfiguration und Parameter definiert.
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Artifact: Der Quellcode, die Binärdateien oder Skripts, die die Software definieren, die auf Ihrem Gerät ausgeführt werden soll. Sie können Artefakte von Grund auf neu erstellen, oder Sie können eine Komponente mithilfe einer Lambda-Funktion, eines Docker-Containers oder einer benutzerdefinierten Laufzeit erstellen.
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Abhängigkeit: Die Beziehung zwischen Komponenten, die es Ihnen ermöglicht, automatische Updates oder Neustarts abhängiger Komponenten zu erzwingen. Sie können beispielsweise festlegen, dass eine Komponente für die sichere Nachrichtenverarbeitung von einer Verschlüsselungskomponente abhängig ist. Dadurch wird sichergestellt, dass bei allen Aktualisierungen der Verschlüsselungskomponente die Nachrichtenverarbeitungskomponente automatisch aktualisiert und neu gestartet wird.
Weitere Informationen erhalten Sie unter AWS-mitgelieferte Komponenten und AWS IoT Greengrass Komponenten entwickeln.
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- Bereitstellung
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Der Prozess zum Senden von Komponenten und zum Anwenden der gewünschten Komponentenkonfiguration auf ein Zielgerät, bei dem es sich um ein einzelnes Greengrass-Core-Gerät oder eine Gruppe von Greengrass-Core-Geräten handeln kann. Bereitstellungen wenden automatisch alle aktualisierten Komponentenkonfigurationen auf das Ziel an und schließen alle anderen Komponenten ein, die als Abhängigkeiten definiert sind. Sie können auch eine bestehende Bereitstellung klonen, um eine neue Bereitstellung zu erstellen, die dieselben Komponenten verwendet, aber für ein anderes Ziel bereitgestellt wird. Bereitstellungen sind kontinuierlich, was bedeutet, dass alle Aktualisierungen, die Sie an den Komponenten oder der Komponentenkonfiguration einer Bereitstellung vornehmen, automatisch an alle Zielziele gesendet werden. Weitere Informationen finden Sie unter AWS IoT Greengrass Komponenten auf Geräten bereitstellen.
- AWS IoT Greengrass Kernsoftware
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Ab Version 2.14 stehen zwei alternative Implementierungen der Gerätelaufzeit zur AWS IoT Greengrass Verfügung, eine ausführbare Datei, die als Nucleus bezeichnet wird. Der erste und bisher einzige Nucleus ist in Java implementiert. Diese Option bietet die größte Portabilität zwischen Architekturen und Betriebssystemen. Sie ist jedoch auch von der Java Virtual Machine abhängig, was zu einem großen Speicherbedarf führt.
Der zweite, neu hinzugefügte Nucleus ist in C implementiert. Durch diese Wahl wird der Speicherbedarf erheblich reduziert. Es erfordert jedoch eine separate Verteilung (oder Kompilierung aus dem Quellcode) für verschiedene Zielarchitekturen und Betriebssysteme. Wenn es notwendig ist, die beiden zu unterscheiden, werden wir die erste Implementierung als Nucleus Classic und die letztere als Nucleus Lite bezeichnen.
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Optionale Komponenten: Diese konfigurierbaren Komponenten werden von Ihren Edge-Geräten bereitgestellt AWS IoT Greengrass und ermöglichen zusätzliche Funktionen auf diesen Geräten. Je nach Ihren Anforderungen können Sie die optionalen Komponenten auswählen, die Sie auf Ihrem Gerät bereitstellen möchten, z. B. Datenstreaming, lokale Inferenz für maschinelles Lernen oder eine lokale Befehlszeilenschnittstelle. Weitere Informationen finden Sie unter AWS-mitgelieferte Komponenten.
Sie können Ihre AWS IoT Greengrass Core-Software aktualisieren, indem Sie neue Versionen Ihrer Komponenten auf Ihrem Gerät bereitstellen.
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Funktionen von AWS IoT Greengrass
AWS IoT Greengrass Version 2 besteht aus den folgenden Elementen:
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Softwareverteilungen
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Die Greengrass Nucleus-Komponente, bei der es sich um die Mindestinstallation der AWS IoT Greengrass Core-Software handelt. Diese Komponente verwaltet die Bereitstellung, Orchestrierung und das Lebenszyklusmanagement von Greengrass-Komponenten.
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Zusätzliche, optional AWS bereitgestellte Komponenten, die sich in Dienste, Protokolle und Software integrieren lassen.
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Greengrass-Entwicklungstools, mit denen Sie benutzerdefinierte Greengrass-Komponenten erstellen, testen, erstellen, veröffentlichen und bereitstellen können.
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Die AWS IoT Device SDK, die IPC-Bibliothek (Interprocess Communication) für benutzerdefinierte Greengrass-Komponenten und die Greengrass Discovery-Bibliothek für Client-Geräte enthält.
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Das Stream Manager SDK, mit dem Sie Datenstreams auf Kerngeräten verwalten können.
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Cloud-Dienst
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AWS IoT Greengrass V2 API
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AWS IoT Greengrass V2 Konsole
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AWS IoT Greengrass Kernsoftware
Sie können die AWS IoT Greengrass Core-Software, die auf Ihren Edge-Geräten ausgeführt wird, für folgende Zwecke verwenden:
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Verarbeiten Sie Datenströme auf dem lokalen Gerät mit automatischen Exporten in die AWS Cloud. Weitere Informationen finden Sie unter Datenströme auf Greengrass-Kerngeräten verwalten.
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Support MQTT-Messaging zwischen AWS IoT und Komponenten. Weitere Informationen finden Sie unter MQTT-Nachrichten veröffentlichen/abonnieren AWS IoT Core.
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Interagieren Sie mit lokalen Geräten, die sich über MQTT verbinden und kommunizieren. Weitere Informationen finden Sie unter Interagieren Sie mit lokalen IoT-Geräten.
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Support lokales Veröffentlichen und Abonnieren von Nachrichten zwischen Komponenten. Weitere Informationen finden Sie unter Lokale Nachrichten veröffentlichen/abonnieren.
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Stellen Sie Komponenten und Lambda-Funktionen bereit und rufen Sie sie auf. Weitere Informationen finden Sie unter AWS IoT Greengrass Komponenten auf Geräten bereitstellen.
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Verwalten Sie die Lebenszyklen von Komponenten, z. B. mit Unterstützung für Installations- und Ausführungsskripte. Weitere Informationen finden Sie unter AWS IoT Greengrass Referenz zum Komponenten-Rezept.
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Führen Sie sichere over-the-air (OTA) -Softwareupdates der AWS IoT Greengrass Core-Software und der benutzerdefinierten Komponenten durch. Weitere Informationen erhalten Sie unter Aktualisieren Sie die AWS IoT Greengrass Core-Software (OTA) und AWS IoT Greengrass Komponenten auf Geräten bereitstellen.
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Sorgen Sie für eine sichere, verschlüsselte Speicherung lokaler Geheimnisse und einen kontrollierten Zugriff durch Komponenten. Weitere Informationen finden Sie unter Geheimer Manager.
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Sichere Verbindungen zwischen Geräten und der AWS Cloud mit Geräteauthentifizierung und -autorisierung. Weitere Informationen finden Sie unter Geräteauthentifizierung und Autorisierung für AWS IoT Greengrass.
Sie konfigurieren und verwalten Greengrass-Kerngeräte, indem AWS IoT Greengrass APIs Sie kontinuierliche Softwarebereitstellungen erstellen. Weitere Informationen finden Sie unter AWS IoT Greengrass Komponenten auf Geräten bereitstellen.
Einige Funktionen werden nur auf bestimmten Plattformen unterstützt. Weitere Informationen finden Sie unter Kompatibilität der Greengrass-Funktionen.
Weitere Informationen zu unterstützten Plattformen, Anforderungen und Downloads finden Sie unterEinrichtung von AWS IoT Greengrass Kerngeräten.
Mit dem Download dieser Software stimmen Sie der Greengrass Core-Software-Lizenzvereinbarung
