Descripción de la mensajería de la nube al dispositivo desde un centro de IoT

Los mensajes de la nube al dispositivo son notificaciones unidireccionales del back-end de la solución a una aplicación de dispositivo. Para una explicación de otras opciones de la nube al dispositivo compatibles con Azure IoT Hub, consulte Guía de comunicación de nube a dispositivo.

Se envían mensajes de la nube al dispositivo mediante un punto de conexión orientado al servicio ( /messages/devicebound). Luego, un dispositivo recibe los mensajes mediante un punto de conexión específico del dispositivo ( /devices/{IdDeDispositivo}/messages/devicebound).

Para dirigir cada mensaje de la nube a un único dispositivo, el centro de IoT establece la propiedad to en /devices/{IdDeDispositivo}/messages/devicebound.

La cola de cada dispositivo puede contener como máximo 50 mensajes de la nube al dispositivo. Se produce un error si intenta enviar más mensajes al mismo dispositivo.

En este artículo se describen los conceptos y los procesos en torno a los mensajes de la nube al dispositivo. Para obtener instrucciones sobre el desarrollo de aplicaciones que controlan mensajes de la nube al dispositivo, consulte Enviar y recibir mensajes de nube a dispositivo.

Ciclo de vida de los mensajes de la nube al dispositivo

Para garantizar la entrega de mensajes al menos una vez, el centro de IoT conserva los mensajes de la nube al dispositivo en colas para cada dispositivo. Los dispositivos deben confirmar explícitamente la finalización de un mensaje antes de que IoT Hub quite el mensaje de la cola. Esto garantiza la resistencia frente a errores de dispositivo y de conectividad.

El gráfico de estado del ciclo de vida se muestra en el siguiente diagrama:

Cuando el servicio del centro de IoT envía un mensaje a un dispositivo, el primero establece el estado del mensaje en En cola. Cuando un subproceso de dispositivo está listo para recibir un mensaje, el centro de IoT bloquea el mensaje estableciendo el estado en Invisible. Este estado permite que otros subprocesos del dispositivo comiencen a recibir otros mensajes. Cuando el subproceso de un dispositivo termina de procesar un mensaje, informa al centro de IoT finalizando dicho mensaje. Luego, el centro de IoT establece el estado en Completado.

Un dispositivo también puede:

• Rechazar el mensaje, lo que hace que el centro de IoT lo establezca en estado En cola de mensajes fallidos. No hay ninguna cola de mensajes fallidos para recuperar estos mensajes. Los dispositivos que se conectan mediante el protocolo Message Queuing Telemetry Transport (MQTT) no pueden rechazar mensajes de la nube al dispositivo.

• Abandonar el mensaje, lo que hace que el centro de IoT vuelva a ponerlo en la cola con el estado Enqueued (En cola). Los dispositivos que se conectan mediante el protocolo MQTT no pueden abandonar mensajes de la nube al dispositivo.

Podría producirse un error en el subproceso al procesar un mensaje sin notificar al centro de IoT. En este caso, los mensajes pasan automáticamente del estado Invisible al estado En cola después de un tiempo de espera de visibilidad (o de bloqueo). La duración de este tiempo de espera es de un minuto y no se puede cambiar.

La propiedad max delivery count en el centro de IoT determina el número máximo de veces que un mensaje puede cambiar del estado Enqueued (En cola) a Invisible y viceversa. Después de ese número de transiciones, el centro de IoT establece el estado del mensaje en En cola de mensajes fallidos. De igual forma, el centro de IoT establece el estado de un mensaje en En cola de mensajes fallidos después de su fecha de expiración.

Normalmente, un dispositivo completa un mensaje de la nube al dispositivo cuando la pérdida del mensaje no afecta a la lógica de aplicación; Un ejemplo de esta finalización es cuando el dispositivo conserva el contenido del mensaje localmente o ejecutó correctamente una operación. El mensaje también puede llevar información transitoria, cuya pérdida no afectaría a la funcionalidad de la aplicación. A veces, para tareas de ejecución prolongada, puede:

• Completar el mensaje de la nube al dispositivo después de que el dispositivo haya guardado la descripción de la tarea en el almacenamiento local.

• Notificar al back-end de la solución con uno o más mensajes de dispositivo a la nube en distintas fases de progreso de la tarea.

Expiración de mensajes (período de vida)

Cada mensaje de nube a dispositivo tiene una fecha de expiración. Este tiempo se configura mediante cualquiera de estas opciones:

• La propiedad ExpiryTimeUtc del servicio
• El centro de IoT, con el valor predeterminado de Período de vida especificado como propiedad del centro de IoT

Para más información sobre la expiración de mensajes, consulte Opciones de configuración de la nube al dispositivo.

Una forma habitual de aprovechar la expiración de los mensajes y evitar enviarlos a dispositivos desconectados consiste en establecer valores cortos de Período de vida. Así se consigue el mismo resultado que al mantener el estado de la conexión de los dispositivos, con la diferencia de que la primera opción resulta más eficiente. Cuando solicita confirmación de mensajes, el centro de IoT notifica qué dispositivos cumplen las siguientes condiciones:

• Son capaces de recibir mensajes.
• No están en línea o se ha producido un error.

Comentarios de mensajes

Cuando envía un mensaje de la nube al dispositivo, el servicio puede solicitar la entrega de los comentarios de cada mensaje sobre el estado final de ese mensaje. Puede configurar los comentarios de mensajes si establece en uno de estos cuatro valores la propiedad iothub-ack de la aplicación en el mensaje de la nube al dispositivo que se envía:

Si el valor de propiedad Ack está establecido en full y no recibe un mensaje de comentarios, significa que este expiró. El servicio no puede saber qué ha ocurrido con el mensaje original. En la práctica, un servicio debe asegurarse de que puede procesar el comentario antes de que expire. El tiempo de expiración máximo es de dos días, lo que permite el tiempo suficiente para poner de nuevo en funcionamiento el servicio en caso de error.

Como se explica en Puntos de conexión, el centro de IoT envía los comentarios a través de un punto de conexión accesible desde el servicio (/messages/servicebound/feedback) en forma de mensajes. La semántica de recepción de los comentarios es la misma que para los mensajes de la nube al dispositivo. Siempre que sea posible, los comentarios de mensajes se agrupan en un único mensaje, con el formato siguiente:

El sistema enviará los comentarios cuando el lote llegue a 64 mensajes o en 15 segundos desde el último envío, lo que ocurra primero.

El cuerpo es una matriz serializada de JSON de registros, cada uno con las siguientes propiedades:

El servicio debe especificar un valor de MessageId para que el mensaje de la nube al dispositivo pueda correlacionar sus comentarios con el mensaje original.

El cuerpo de un mensaje de comentarios se muestra en el ejemplo de código siguiente:

[
  {
    "originalMessageId": "0987654321",
    "enqueuedTimeUtc": "2015-07-28T16:24:48.789Z",
    "statusCode": "Success",
    "description": "Success",
    "deviceId": "123",
    "deviceGenerationId": "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz"
  },
  {
    ...
  },
  ...
]

Comentarios pendientes relativos a dispositivos eliminados

Cuando se elimina un dispositivo, también se eliminan los comentarios pendientes. Los comentarios de los dispositivos se envían por lotes. Un período restringido (a menudo, menos de un segundo) puede ocurrir entre cuando un dispositivo confirma la recepción del mensaje y cuando se prepara el lote de comentarios siguiente. Si durante ese período restringido se elimina un dispositivo, no se producen los comentarios.

Para solucionar este comportamiento, espere un período de tiempo para que lleguen los comentarios pendientes antes de eliminar el dispositivo. Una vez que se ha eliminado un dispositivo, los comentarios de los mensajes relacionados deben darse por perdidos.

Opciones de configuración de la nube al dispositivo

Cada centro de IoT expone las siguientes opciones de configuración para la mensajería de nube a dispositivo:

Puede establecer las opciones de configuración en Azure Portal o la CLI de Azure:

• Azure Portal: en Configuración del centro en su instancia de IoT Hub, seleccione Puntos de conexión integrados y vaya a Mensajería de la nube al dispositivo. (Actualmente no es posible configurar las propiedades feedback.maxDeliveryCount y feedback.lockDurationAsIso8601 en Azure Portal).

  

• CLI de Azure: use el comando az iot hub update:

  az iot hub update --name {your IoT hub name} \
      --set properties.cloudToDevice.defaultTtlAsIso8601=PT1H0M0S
  
  az iot hub update --name {your IoT hub name} \
      --set properties.cloudToDevice.maxDeliveryCount=10
  
  az iot hub update --name {your IoT hub name} \
      --set properties.cloudToDevice.feedback.ttlAsIso8601=PT1H0M0S
  
  az iot hub update --name {your IoT hub name} \
      --set properties.cloudToDevice.feedback.maxDeliveryCount=10
  
  az iot hub update --name {your IoT hub name} \
      --set properties.cloudToDevice.feedback.lockDurationAsIso8601=PT0H1M0S
  

Pasos siguientes

Para información sobre los SDK que puede usar para recibir mensajes de la nube al dispositivo, consulte SDK de Azure IoT Hub.

Para obtener instrucciones sobre el desarrollo de aplicaciones que controlan mensajes de la nube al dispositivo, consulte Enviar y recibir mensajes de la nube al dispositivo.