Co je operace Azure IoT?
Operace Azure IoT je jednotná rovina dat pro hraniční zařízení. Jedná se o kolekci modulárních, škálovatelných a vysoce dostupných datových služeb, které běží na clusterech Kubernetes s podporou Azure Arc, jako je AKS Edge Essentials. Umožňuje zachytávání dat z různých systémů a integruje se s aplikacemi pro modelování dat, jako je Microsoft Fabric, a pomáhá organizacím nasadit průmyslovou metaverse.
Operace Azure IoT:
- Vychází ze základů pomocí nativních aplikací Kubernetes.
- Je součástí přístupu Microsoftu adaptivního cloudu , který spojuje týmy silo, distribuované weby a různorodé systémy do jediného provozu, zabezpečení, aplikace a datového modelu.
- Zahrnuje špičkového zprostředkovatele MQTT nativního pro hraniční zařízení, který využívá architektury řízené událostmi.
- Je vysoce rozšiřitelná, škálovatelná, odolná a zabezpečená.
- Umožňuje spravovat hraniční služby a prostředky z cloudu pomocí Azure Arc.
- Umožňuje integrovat úlohy zákazníků do platformy a vytvořit tak jednotné řešení.
- Podporuje konfiguraci GitOps jako kód pro nasazení a aktualizace.
- Nativně se integruje se službou Azure Event Hubs, zprostředkovatelem MQTT služby Azure Event Grid a Microsoft Fabric v cloudu.
Operace Azure IoT umožňují:
- Zlepšení obchodní efektivity a rozhodování pomocí umělé inteligence v cloudu k analýze dat o prostředcích a zařízeních z hraničních zařízení Operace Azure IoT můžou zpracovávat a normalizovat data na hraničních zařízeních před jejich odesláním do cloudu.
- Transformujte výrobní prostředí odstraněním překážek mezi OT a IT systémy. Operace Azure IoT podporují otevřené standardy, jako jsou MQTT a OPC UA a architektury, jako je Kubernetes, které jí umožňují podporovat interoperabilitu a spouštění procesů, jako je prediktivní údržba, optimalizace energie a digitální kontrola.
- Modernizovat místní a hraniční infrastrukturu pro zvládnutí digitálních operací. Operace Azure IoT nabízí sadu služeb, které umožňují připojení, správu a příjem dat z vašich prostředků.
- Zabezpečte kompletní operace pomocí funkcí zabezpečení Azure. Operace Azure IoT mají integrované možnosti zabezpečení, jako je správa tajných kódů, správa certifikátů a nastavení zabezpečení.
Příklady případů použití
Použití operací Azure IoT k řešení případů použití, jako jsou:
Detekce anomálií
K identifikaci anomálií v datech generovaných průmyslovým aktivem může operátor použít webové uživatelské rozhraní provozního prostředí k:
- Připojte prostředek OPC UA ke zprostředkovateli Azure IoT Operations MQTT na hraničních zařízeních.
- Před identifikací anomálií definujte tok dat, který zpracovává a normalizuje data.
- Odešlete zpracovaná data do Microsoft Fabric v cloudu.
Pomocí Microsoft Fabric pak můžete vytvářet řídicí panely v reálném čase s vizualizacemi, které zobrazují stav prostředku a výstrah pro všechny zjištěné anomálie. Tyto řídicí panely můžete zpřístupnit v obchodě, kde je můžou operátoři použít k okamžitému provedení akcí a zmírnění potenciálních problémů. Pomocí prediktivní analýzy a dat na hraničních zařízeních můžete předcházet selháním a snížit tak výpadky a náklady na údržbu.
Efektivita provozního vybavení
Pomocí operací Azure IoT můžete pomocí dat shromážděných z prostředků a zařízení zlepšit efektivitu provozního vybavení. Operace Azure IoT zachytává data v reálném čase na hraničních zařízeních a zpracovává je, takže můžete monitorovat klíčové ukazatele výkonu, jako je dostupnost, výkon a kvalita. Pomocí operací Azure IoT můžete normalizovat a analyzovat data a identifikovat vzory a oblasti pro zlepšení.
Přehled architektury
V architektuře operací Azure IoT existují dva základní prvky:
- Operace Azure IoT Sada datových služeb, které běží na clusterech Kubernetes s podporou Azure Arc. Zahrnuje následující služby:
- Zprostředkovatel MQTT je zprostředkovatel MQTT nativní pro hraniční zařízení, který využívá architektury řízené událostmi.
- Konektor pro OPC UA zpracovává složitost komunikace OPC UA se servery OPC UA a dalšími zařízeními typu list.
- Toky dat poskytují možnosti transformace dat a kontextování dat a umožňují směrovat zprávy do různých umístění, včetně koncových bodů cloudu.
- Provozní prostředí je webové uživatelské rozhraní, které poskytuje jednotné prostředí pro provozní techniky (OT) ke správě prostředků a toků dat v nasazení operací Azure IoT. Správce IT může pomocí Správce lokality Azure Arc (Preview) seskupit instance operací Azure IoT podle fyzického umístění a usnadnit uživatelům OT vyhledání instancí.
Nasadit
Operace Azure IoT běží na clusterech Kubernetes s podporou arc na hraničních zařízeních. Operace Azure IoT můžete nasadit pomocí webu Azure Portal nebo Azure CLI.
Správa zařízení a prostředků
Operace Azure IoT se můžou připojit k různým průmyslovým zařízením a prostředkům. Provozní prostředí nebo Azure CLI můžete použít ke správě zařízení a prostředků, ke kterým se chcete připojit.
Konektor pro OPC UA spravuje připojení k serverům OPC UA a dalším zařízením typu list. Konektor pro OPC UA publikuje data ze serverů OPC UA do témat zprostředkovatele MQTT.
Operace Azure IoT používají Službu Azure Device Registry k ukládání informací o místních prostředcích v cloudu. Služba umožňuje spravovat prostředky na hraničních zařízeních z webu Azure Portal nebo Azure CLI. Azure Device Registry také obsahuje registr schématu pro prostředky. Toky dat používají tato schémata k deserializaci a serializaci zpráv.
Automatické zjišťování prostředků
Automatické zjišťování prostředků pomocí služeb Akri, Azure Device Registry, konektoru pro OPC UA, připojení pro ONVIF (Preview) a konektoru médií (Preview) je k dispozici v aktuální verzi operací Azure IoT. V současné době neexistují žádné scénáře konfigurovatelné uživatelem pro služby Akri ve webovém uživatelském rozhraní provozního prostředí pro automatické zjišťování prostředků.
Další informace najdete v poznámkách k verzi aktuální verze.
Pokud používáte předchozí verzi Preview operací Azure IoT, najdete dokumentaci ke službám Akri na webu předchozích verzí.
Publikování a přihlášení k odběru pomocí MQTT
Zprostředkovatel MQTT běží na hraničních zařízeních. Umožňuje publikovat a přihlásit se k odběru témat MQTT. Pomocí zprostředkovatele MQTT můžete vytvářet architektury řízené událostmi, které připojují vaše zařízení a prostředky ke cloudu.
Mezi příklady, jak komponenty v operacích Azure IoT používají zprostředkovatele MQTT, patří:
- Konektor pro OPC UA publikuje data ze serverů OPC UA a dalších zařízení typu list do témat MQTT.
- Toky dat se přihlašují k odběru témat MQTT, která před odesláním zpráv do koncových bodů cloudu načítají zprávy ke zpracování.
Připojení ke cloudu
Pokud se chcete připojit ke cloudu z operací Azure IoT, můžete použít následující cílové koncové body toku dat:
- Azure Event Grid a další cloudové zprostředkovatele MQTT
- Azure Event Hubs nebo Kafka
- Azure Data Lake Storage
- Microsoft Fabric OneLake
- Azure Data Explorer
Offline podpora
Operace Azure IoT podporují maximální dobu offline po dobu 72 hodin. Ke snížení výkonu může dojít do 72 hodin. Operace Azure IoT ale po opětovném připojení obnoví plně funkční.
Zpracování dat
Toky dat poskytují rozšířené možnosti transformace dat a kontextování dat v rámci operací Azure IoT. Toky dat můžou používat schémata uložená v registru schématu k deserializaci a serializaci zpráv.
Vizualizace a analýza telemetrie
K vizualizaci a analýze telemetrie ze zařízení a prostředků můžete použít například:
Zabezpečená komunikace
K zabezpečení komunikace mezi zařízeními a cloudem prostřednictvím izolovaných síťových prostředí založených na architektuře sítě ISA-95/Purdue použijte komponentu Azure IoT Layered Network Management (Preview).
Podporovaná prostředí
Microsoft podporuje následující prostředí pro nasazení operací Azure IoT.
| Prostředí | Minimální verze | Dostupnost |
|---|---|---|
| K3s na Ubuntu 24.04 | K3s verze 1.31.1 | Obecná dostupnost |
| Azure Kubernetes Service (AKS) Edge Essentials ve Windows 11 IoT Enterprise | AksEdge-K3s-1.29.6-1.8.202.0 | Verze Public Preview |
| Azure Kubernetes Service (AKS) v Místním prostředí Azure | Operační systém Azure Stack HCI verze 23H2, build 2411 | Verze Public Preview |
Podporované oblasti
Operace Azure IoT podporují clustery s podporou arc v následujících oblastech:
| Oblast | Hodnota rozhraní příkazového řádku |
|---|---|
| USA – východ | eastus |
| USA – východ 2 | eastus2 |
| USA – západ | westus |
| Západní USA 2 | westus2 |
| USA – západ 3 | westus3 |
| Západní Evropa | westeurope |
| Severní Evropa | northeurope |
Tento seznam podporovaných oblastí platí jenom pro oblast, kterou používáte při připojování clusteru ke službě Azure Arc. Tento seznam vás neomezí v používání preferované oblasti Azure pro vaše cloudové prostředky. Komponenty operací Azure IoT a další prostředky nasazené do vašeho clusteru v těchto podporovaných oblastech se stále můžou připojit ke cloudovým prostředkům v různých oblastech.
Závislosti
Operace Azure IoT závisí na následující sadě služeb a funkcí podpory:
- Azure Device Registry
- Registr schématu
- Služba Azure Container Storage povolená službou Azure Arc
- Rozšíření Úložiště tajných kódů služby Azure Key Vault
- Kanál Služby Azure Monitor
- Federace identit úloh v Kubernetes s podporou Azure Arc
Poznámka:
Tyto funkce a služby používané jako závislosti interních operačních systémů Azure IoT dědí stav obecné dostupnosti z licence produktu Azure IoT Operations. Další informace o licenčním modelu najdete v tématu Smlouva o předplatném Microsoft Online.