Microsoft Azure IoT Developer

Objectives

This course provides students with the skills and knowledge required to successfully create and maintain the cloud and edge portions of an Azure IoT solution. The course includes full coverage of the core Azure IoT services such as IoT Hub, Device Provisioning Services, Azure Stream Analytics, Time Series Insights, and more. In addition to the focus on Azure PaaS services, the course includes sections on IoT Edge, device management, monitoring and troubleshooting, security concerns, Azure Digital Twins, and Azure IoT Central.

Audience Profile

The Azure IoT Developer is responsible for the implementation and the coding required to create and maintain the cloud and edge portion of an IoT solution. In addition to configuring and maintaining devices by using Azure IoT services and other Microsoft tools, the IoT Developer also sets up the physical devices and is responsible for maintaining the devices throughout the life cycle. The IoT Developer implements designs for IoT solutions, including device topology, connectivity, debugging and security. For Edge device scenarios, the IoT Developer also deploys compute/containers and configures device networking, which could include various edge gateway implementations. The IoT Developer implements designs for solutions to manage data pipelines, including monitoring and data transformation as it relates to IoT. The IoT Developer works with data engineers and other stakeholders to ensure successful business integration. IoT Developers should have a good understanding of Azure services, including data storage options, data analysis, data processing, and the Azure IoT PaaS versus SaaS options. IoT Developers should have basic programming skills in at least one Azure-supported language, including C#, Node.js, C, Python, or Java.

Prerequisites

Para tener éxito en este curso, los alumnos deben tener lo siguiente:

• Cloud Solution Awareness: Students should have experience using the Azure Portal and a basic understanding of PaaS, SaaS, and IaaS implementations.
• Software Development Experience: Software development experience is a prerequisite for this course, but no specific software language is required, and the experience does not need to be at a professional level. 
• Data Processing Experience: General understanding of data storage and data processing is a recommended but not required. 

Class dates and times

Live virtual training.

With an intensity of 32 hours, the training is given 3 times a week from 6:30 pm to 9:30 pm Colombian time.

Módulo 1: Introducción a IoT y los servicios de Azure IoT

En este módulo, los estudiantes comenzarán examinando las consideraciones comerciales para varias implementaciones de IoT y revisando cómo la Arquitectura de referencia de IoT de Azure es compatible con las soluciones de IoT. Este módulo también proporciona a los estudiantes una descripción general de los servicios de Azure comúnmente utilizados en una solución de IoT y proporciona una introducción al portal de Azure.

Lecciones

1. Oportunidades comerciales de IoT
2. Introducción a la arquitectura de las soluciones IoT
3. Hardware para IoT y Cloud Services
4. Escenarios de laboratorio para este curso

Laboratorio 1: Introducción a Azure

Laboratorio 2: Introducción a los servicios de Azure IoT

Después de completar este módulo, los alumnos podrán:

• Explicar cómo IoT y Azure IoT podrían aplicarse a su negocio
• Describir los componentes principales de una arquitectura de soluciones de Azure IoT
• Describir los servicios de Azure IoT y cómo se relacionan con una solución de IoT
• Crear una cuenta de Azure y usar Azure Portal para crear un servicio IoT Hub y DPS

Módulo 2: Dispositivos y comunicación de dispositivos

En este módulo, los estudiantes examinarán con mayor detenimiento el servicio Azure IoT Hub y aprenderán cómo configurar una comunicación bidireccional segura entre IoT Hub y los dispositivos. A los estudiantes también se les presentarán las características de IoT Hub, como Device Twins y IoT Hub Endpoints, que se explorarán con mayor profundidad a medida que el curso continúe.

Lecciones

1. IoT Hub y dispositivos
2. Herramientas de desarrollo para IoT
3. Configuración y comunicación de dispositivos

Laboratorio: Conexión de dispositivos IoT a Azure

Laboratorio: Configuración del entorno de desarrollo

Después de completar este módulo, los alumnos podrán:

• Explicar las características principales de los servicios de IoT Hub
• Describir el ciclo de vida de un dispositivo de Azure IoT
• Describir cómo IoT Hub administra las identidades de los dispositivos e implementa otras características de seguridad
• Registrar dispositivos con IoT Hub con Azure Portal, la CLI de Azure y Visual Studio Code
• Implementar los SDK de dispositivo y servicio de IoT Hub

Módulo 3: Aprovisionamiento de dispositivos a gran escala

En este módulo, los estudiantes se centrarán en el aprovisionamiento de dispositivos y en cómo configurar y administrar el Servicio de aprovisionamiento de dispositivos de Azure. Los estudiantes aprenderán sobre el proceso de inscripción, el aprovisionamiento automático y el reaprovisionamiento, la cancelación de la inscripción y cómo implementar varios mecanismos de certificación.

Lecciones

1. Términos y conceptos del servicio de aprovisionamiento de dispositivos
2. Configuración y administración del servicio de aprovisionamiento de dispositivos
3. Tareas de aprovisionamiento de dispositivos

Laboratorio 1: Inscripción individual de dispositivos en DPS

Laboratorio 2: Inscripción automática de dispositivos en DPS

Después de completar este módulo, los alumnos podrán:

• Explicar el proceso de aprovisionamiento de dispositivos y las características del servicio de aprovisionamiento de dispositivos
• Explicar las consideraciones de seguridad asociadas con el aprovisionamiento de dispositivos y cómo se administran
• Implementar los SDK del servicio de aprovisionamiento de dispositivos
• Administrar el proceso de inscripción de dispositivos, incluido el desaprovisionamiento y la cancelación de la inscripción

Módulo 4: Procesamiento y análisis de mensajes

En este módulo, los estudiantes examinarán cómo IoT Hub y otros servicios de Azure se pueden usar para procesar mensajes. Los estudiantes comenzarán con una investigación sobre cómo configurar el enrutamiento de mensajes y eventos y cómo implementar el enrutamiento a puntos finales integrados y personalizados. Los estudiantes aprenderán sobre algunas de las opciones de almacenamiento de Azure que son comunes para las soluciones de IoT. Para completar su módulo, los estudiantes implementarán Azure Stream Analytics y consultas para una serie de patrones ASA.

Lecciones

1. Mensajes y procesamiento de mensajes
2. Opciones de almacenamiento de datos
3. Azure Stream Analytics

Laboratorio 1: Filtrado y agregación de datos de mensajes

Laboratorio 2: Enrutamiento de mensajes de dispositivo

Después de completar este módulo, los alumnos podrán:

• Configurar el enrutamiento de mensajes y eventos
• Enrutar los datos a los puntos de conexión integrados y personalizados
• Implementar el enriquecimiento de mensajes
• Implementar las entradas, consultas y salidas de Azure Stream Analytics
• Almacenar datos de mensajes en almacenamiento intermedio para fines históricos y análisis adicionales
• Usar una función de Azure dentro de una solución de análisis y procesamiento de mensajes

Módulo 5: Información e integración empresarial

En este módulo, los estudiantes aprenderán sobre los servicios de Azure y otras herramientas de Microsoft que se pueden usar para generar información empresarial y permitir la integración empresarial. Los estudiantes implementarán Azure Logic Apps y Event Grid, y configurarán la conexión y las transformaciones de datos para herramientas de visualización de datos como Time Series Insights y Power BI.

Lecciones

1. Integración empresarial para soluciones IoT
2. Visualización de datos con Time Series Insights
3. Visualización de datos con Power BI

Laboratorio 1: Integración de IoT Hub con Event Grid

Laboratorio 2: Exploración y análisis de datos con marca de tiempo con Time Series Insights

Después de completar este módulo, los alumnos podrán:

• Explicar las opciones para la integración empresarial dentro de una solución de IoT y cómo lograrlas
• Desarrollar la compatibilidad con la integración empresarial usando Logic Apps y Event Grid
• Configurar datos de IoT para la visualización en Time Series Insights
• Configurar datos de IoT para la visualización en Power BI

Módulo 6: Proceso de implementación de Azure IoT Edge

En este módulo, los estudiantes aprenderán cómo implementar un módulo en un dispositivo Azure IoT Edge. Los estudiantes también aprenderán cómo configurar y usar un dispositivo IoT Edge como dispositivo de puerta de enlace.

Lecciones

1. Introducción a Azure IoT Edge
2. Proceso de implementación de Edge
3. Dispositivos de puerta de enlace de Edge

Laboratorio 1: Configuración de una puerta de enlace de IoT Edge

Laboratorio 2: Introducción a IoT Edge

Después de completar este módulo, los alumnos podrán:

• Describir la diferencia entre un dispositivo IoT y uno IoT Edge
• Configurar un dispositivo IoT Edge
• Realizar una implementación de IoT Edge mediante un manifiesto de implementación
• Configurar un dispositivo IoT Edge como dispositivo de puerta de enlace

Módulo 7: Módulos y contenedores de Azure IoT Edge

En este módulo, los estudiantes desarrollarán e implementarán módulos perimetrales personalizados e implementarán soporte para un escenario fuera de línea que depende del almacenamiento local. Los estudiantes usarán Visual Studio Code para construir módulos personalizados como contenedores utilizando un motor de contenedor compatible.

Lecciones

1. Desarrollo de módulos de Edge personalizados
2. Almacenamiento sin conexión y local

Laboratorio 1: Desarrollo, implementación y depuración de un módulo personalizado en Azure IoT Edge

Laboratorio 2: Ejecución de un dispositivo IoT Edge en red restringida y sin conexión

Después de completar este módulo, los alumnos podrán:

• Explicar los requisitos para crear un módulo de Edge personalizado
• Configurar Visual Studio Code para desarrollar módulos contenedorizados
• Implementar un módulo personalizado en un dispositivo IoT Edge
• Implementar almacenamiento local en un dispositivo IoT Edge para aceptar un escenario sin conexión

Módulo 8: Administración de dispositivos

En este módulo, los estudiantes aprenderán cómo implementar la administración de dispositivos para su solución IoT. Los estudiantes desarrollarán soluciones de administración de dispositivos que usan dispositivos gemelos y soluciones que usan métodos directos.

Lecciones

1. Introducción a la administración de dispositivos IoT
2. Administración de dispositivos loT e IoT Edge
3. Administración de dispositivos a gran escala

Laboratorio 1: Administración automática de dispositivos

Laboratorio 2: Supervisión y control remotos de dispositivos con Azure IoT Hub

Después de completar este módulo, los alumnos podrán:

• Describir los patrones de administración de dispositivos más comunes y las mejores prácticas de configuración
• Describir cuándo y cómo usar dispositivos gemelos y métodos directos para implementar la administración de dispositivos
• Implementar la administración de dispositivos para diversos patrones mediante dispositivos gemelos y métodos directos
• Implementar la administración de dispositivos a gran escala utilizando la administración automática de dispositivos y los trabajos

Módulo 9: Pruebas, diagnósticos y registro de soluciones

En este módulo, los estudiantes configurarán herramientas de registro y diagnóstico que ayudan a los desarrolladores a probar su solución de IoT. Los estudiantes usarán IoT Hub y Azure Monitor para configurar alertas y rastrear condiciones, como el estado de conexión del dispositivo, que se pueden usar para solucionar problemas.

Lecciones

1. Supervisión y registro
2. Solución de problemas

Laboratorio 1: Configuración de métricas y registros en Azure IoT Hub

Laboratorio 2: Supervisión y depuración de errores de conexión

Después de completar este módulo, los alumnos podrán:

• Describir las opciones para supervisar y registrar una solución Azure IoT
• Configurar Azure Monitor para admitir una solución IoT
• Configurar métricas de loT Hub para admitir una solución IoT
• Implementar registros de diagnóstico
• Solucionar problemas de conexión de dispositivos IoT y problemas de comunicación

Módulo 10: Consideraciones de seguridad sobre Azure Security Center e IoT

En este módulo, los estudiantes examinarán las consideraciones de seguridad que se aplican a una solución de IoT. Los estudiantes comenzarán investigando la seguridad que se aplica a la arquitectura de la solución y las mejores prácticas, y luego verán cómo Azure Security Center para IoT admite la implementación de dispositivos y la integración de IoT Hub. Luego, los estudiantes usan el Centro de seguridad de Azure para agentes de IoT para mejorar la seguridad de su solución.

Lecciones

1. Principios de seguridad para soluciones IoT
2. Introducción a Azure Security Center para IoT
3. Mejora de la protección con Azure Security Center para agentes de IoT

Laboratorio: Implementación de Azure Security Center para IoT

Después de completar este módulo, los alumnos podrán:

• Describir los problemas de seguridad y los procedimientos recomendados para una solución IoT
• Describir la arquitectura de seguridad de Azure IoT y el modelado de amenazas
• Describir las funciones y la compatibilidad que proporciona Azure Security Center para IoT
• Configurar los agentes de seguridad y los módulos gemelos de seguridad
• Agregar eventos de Azure Security Center para IoT

Módulo 11: ADT

En este módulo, los alumnos examinarán los conceptos de una solución de Azure Digital Twins y darán sus primeros pasos hacia la implementación de ADT. Los alumnos comenzarán por investigar los conceptos subyacentes al servicio Azure Digital Twins y una solución de ADT, seguido de una introducción a las herramientas de desarrollo que se pueden usar para compilar y supervisar una solución de ADT. A continuación, los alumnos usarán las herramientas de desarrollo para crear modelos personalizados, compilar y consultar un grafo de entorno de ADT, ingerir telemetría de dispositivos IoT e implementar la lógica de negocios y el procesamiento de datos.

Lecciones

1. Introducción a Azure Digital Twins
2. Introducción al desarrollo de soluciones de ADT
3. Supervisión y solución de problemas de ADT

Laboratorio: Desarrollo de soluciones de Azure Digital Twins (ADT)

Después de completar este módulo, los alumnos podrán:

• Describir los componentes de una solución de Azure Digital Twins (ADT)
• Explicar cómo crear y configurar una instancia de ADT
• Explicar cómo crear, consultar y administrar el grafo de ADT
• Explicar cómo ingerir datos de ADT desde IoT Hub e implementar la compatibilidad con servicios de bajada
• Describir cómo supervisar y solucionar problemas de ADT

Módulo 12: Compilación de una solución de IoT con IoT Central

En este módulo, los estudiantes aprenderán cómo configurar e implementar Azure IoT Central como una solución SaaS para IoT. Los estudiantes comenzarán con una investigación de alto nivel de IoT Central y cómo funciona. Con una comprensión básica del establecimiento de IoT central, los estudiantes pasarán a crear y administrar plantillas de dispositivos y luego a administrar dispositivos en su aplicación IoT Central.

Lecciones

1. Introducción a IoT Central
2. Creación y administración de plantillas de dispositivos
3. Administración de dispositivos en Azure IoT Central

Laboratorio: Creación de una solución IoT con IoT Central

Después de completar este módulo, los alumnos podrán:

• Describir la diferencia entre los servicios PaaS de Azure IoT Central y Azure IoT
• Describir las características que proporciona Azure IoT Central
• Describir el propósito y los componentes de las plantillas de dispositivos
• Crear y publicar plantillas de dispositivos
• Administrar dispositivos mediante reglas y notificaciones
• Administrar dispositivos a gran escala mediante trabajos