Что такое Операции Интернета вещей Azure?

Операции Интернета вещей Azure — это унифицированная платформа данных для граничных устройств. Она предлагает модульные и масштабируемые службы данных в кластерах Kubernetes с поддержкой Azure Arc. В этой статье рассматриваются его функции, преимущества и варианты использования.

Операции Интернета вещей Azure:

  • Использует собственные приложения Kubernetes.
  • Является частью подхода Microsoft adaptive cloud. Этот подход объединяет разложенные команды, распределенные сайты и разрозненные системы в одну операцию, безопасность, приложение и модель данных.
  • Включает в себя промышленный MQTT-брокер, независимый от периферийных устройств, который обеспечивает работу архитектур, управляемых событиями.
  • Высоко расширяемый, масштабируемый, устойчивый и безопасный.
  • Может работать в автономном режиме не более 72 часов. Деградация может произойти в течение этого периода. Однако служба возобновляет полную функциональность при повторном подключении.
  • Позволяет управлять краевыми службами и ресурсами из облака с помощью Azure Arc.
  • Обеспечивает безопасное управление устройствами в многоуровневых сетях с помощью открытого программного обеспечения, распознаваемого в отрасли, а также конфигурации на основе Kubernetes.
  • Может интегрировать рабочие нагрузки клиентов в платформу для создания единого решения.
  • Изначально интегрируется с Центры событий Azure, брокером MQTT в Сетка событий Azure и Microsoft Fabric в облаке.

Используйте Операции Интернета вещей Azure для:

  • Улучшите эффективность бизнеса и принятие решений с помощью облачного искусственного интеллекта, анализирующего данные об активах и оборудовании с периферии. Операции Интернета вещей Azure обрабатывает и нормализует данные на границе перед отправкой в облако.
  • Преобразование производственных сред путем удаления барьеров между операционными технологиями (OT) и ИТ-системами. Операции Интернета вещей Azure поддерживает открытые стандарты, такие как MQTT и унифицированная архитектура OPC (OPC UA). Она также поддерживает платформы, такие как Kubernetes, которые позволяют обеспечить взаимодействие и выполнение таких процессов, как прогнозное обслуживание, оптимизация энергии и цифровая проверка.
  • Обновите локальную и периферийную инфраструктуру для обеспечения цифровых операций. Операции Интернета вещей Azure предлагает набор служб, которые можно использовать для подключения, управления и получения данных из ресурсов.
  • Обеспечьте защиту сквозных операций, используя возможности безопасности Azure. Операции Интернета вещей Azure включает встроенные функции безопасности, такие как управление секретами, управление сертификатами и безопасные параметры.

Примеры вариантов использования

Используйте Операции Интернета вещей Azure для решения следующих вариантов использования.

Обнаружение аномалий

Чтобы определить аномалии в данных, создаваемых промышленным ресурсом, оператор может использовать веб-пользовательский интерфейс для работы с операциями:

  • Подключите актив OPC UA к брокеру MQTT Операции Интернета вещей Azure на периферии.
  • Определите поток данных, который обрабатывает и нормализует данные перед определением аномалий.
  • Отправьте обработанные данные в Microsoft Fabric в облаке.

Используйте Microsoft Fabric для создания панелей мониторинга в режиме реального времени с визуализациями, которые показывают состояние ресурса и оповещений для обнаруженных аномалий. Эти панели мониторинга можно сделать доступными на этаже магазина, где операторы могут использовать их для немедленного принятия мер и устранения потенциальных проблем.

Использование прогнозной аналитики и обработки данных на периферии сети помогает предвидеть сбои до их возникновения. Это также снижает затраты на простои и обслуживание.

Эффективность операционного оборудования

С помощью Операции Интернета вещей Azure можно использовать данные, собранные из ресурсов и оборудования, для повышения эффективности операционного оборудования. Операции Интернета вещей Azure записывает данные в режиме реального времени на периферии и обрабатывает их. Эта возможность позволяет отслеживать ключевые показатели производительности, такие как доступность, производительность и качество. Используйте Операции Интернета вещей Azure для нормализации и анализа данных для выявления шаблонов и областей для улучшения.

Обзор архитектуры

Diagram высокоуровневой архитектуры Операции Интернета вещей Azure, отображающей основные компоненты и поток данных.

Архитектура Операции Интернета вещей Azure имеет следующие основные элементы:

  • Службы данных, работающие на периферийных кластерах Kubernetes с поддержкой Azure Arc:
    • Брокер MQTT на периферии сети для функционирования архитектур, основанных на событиях.
    • Коннекторы Akri, такие как коннектор для HTTP/REST, упрощают взаимодействие с серверами и конечными устройствами.
    • Потоки данных для преобразования и контекстуализации данных. Сообщения можно направлять в различные расположения, включая облачные конечные точки.
  • Опыт работы с операциями. Пользователи OT используют этот веб-пользовательский интерфейс для управления ресурсами и потоками данных в развертывании Операции Интернета вещей Azure.

Capabilities

Вы можете использовать Операции Интернета вещей Azure для следующих распространенных задач.

Управление устройствами и ресурсами

Операции Интернета вещей Azure подключается к различным промышленным устройствам и ресурсам. Используйте интерфейс операций или Azure CLI, чтобы управлять устройствами и ресурсами, к которым вы хотите подключиться.

Операции Интернета вещей Azure использует реестр устройств Azure для хранения сведений о локальных ресурсах в облаке. Вы можете управлять активами и устройствами на периферии из портала Azure или Azure CLI.

Реестр устройств использует пространства имен для упорядочивания ресурсов и устройств. Каждый экземпляр Операции Интернета вещей Azure использует одно пространство имен для своих ресурсов и устройств. Несколько экземпляров могут совместно использовать одно пространство имен.

Реестр устройств включает реестр схем для ресурсов. Потоки данных используют эти схемы для десериализации и сериализации сообщений.

Обнаружение устройств и ресурсов

Службы Akri могут автоматически обнаруживать устройства и ресурсы, чтобы снизить затраты на конфигурацию для пользователей OT. Пользователи OT могут использовать веб-пользовательский интерфейс операций для просмотра обнаруженных устройств и ресурсов и управления ими.

Публикация и подписка с помощью MQTT

Брокер MQTT выполняется на периферии сети, чтобы вы могли публиковать и подписываться на темы MQTT. Используйте брокер MQTT для создания архитектур на основе событий, которые подключают устройства и ресурсы к облаку.

Примеры того, как компоненты в Операции Интернета вещей Azure используют брокер MQTT:

  • Соединитель для OPC UA публикует данные из серверов OPC UA и конечных устройств в топики MQTT.
  • Потоки данных подписываются на разделы MQTT, чтобы получать сообщения, обрабатывать их и отправлять их в облачные конечные точки.

Обработка данных

потоки Data предоставляют возможности преобразования данных и контекстуализации в Операции Интернета вещей Azure. Пользователи OT могут использовать веб-пользовательский интерфейс операций для создания потоков данных и управления ими.

Подключение к облаку

Чтобы подключиться к облаку из Операции Интернета вещей Azure, для назначения потока данных можно использовать такие конечные точки:

Визуализация и анализ данных датчика

Чтобы визуализировать и анализировать данные датчика и сообщения с устройств и ресурсов, используйте такие облачные службы, как:

Параметры начала работы

Существует два варианта начала работы с Операции Интернета вещей Azure. Выберите подход, который лучше всего подходит для ваших целей:

Краткое руководство по кодовым пространствам Краткое руководство по локальному развертыванию
Description Однокликовое развертывание, которое выполняется в облачной среде GitHub Codespaces. Отличный первый шаг, если вы хотите изучить инструменты и увидеть Операции Интернета вещей Azure в действии. Установите Операции Интернета вещей Azure на собственном оборудовании (Ubuntu или Windows с AKS Edge Essentials), чтобы можно было быстро создавать конвейеры потоков данных и быстро получать данные в Microsoft Fabric.
Сохраняемость Временный — живет только до тех пор, пока пространство кода активно. Длится до тех пор, пока вы хотите сохранить его.
лучше всего подходит для Изучение инструментов, изучение пользовательского интерфейса, проверка концепций. Создание решений, проверка реальных рабочих нагрузок, подготовка к эксплуатации.

Краткое руководство по Codespaces

Краткое руководство по Codespaces предоставляет чистое, размещённое развертывание, идеально подходящее для исследования Операции Интернета вещей Azure без необходимости локальной установки. Используйте этот подход, когда вы хотите:

  • Быстро ознакомьтесь с опытом работы и инструментами.
  • Ознакомьтесь с комплексным примером без настройки локальной инфраструктуры.

Краткое руководство по локальному развертыванию

Краткое руководство по локальному развертыванию устанавливает Операции Интернета вещей Azure на собственном оборудовании, чтобы вы могли работать непосредственно с конвейерами обработки данных и устройствами. Цель — установить на физическое оборудование, чтобы разместить развертывание в вашей среде Интернета вещей, валидировать сборку и затем перейти в промышленную среду.

Используйте этот подход, когда вы хотите:

  • Подключитесь к реальным устройствам и сигналам.
  • Создание и проверка конвейеров потоков данных на основе реальных данных.
  • Разверните устойчивый экземпляр, который вы можете развить до уровня рабочего развертывания.
  • Last updated on