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Was ist Azure IoT Einsatz?

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Azure IoT Einsatz ist eine einheitliche Datenebene für den Edge. Es handelt sich um eine Sammlung modularer, skalierbarer und hochverfügbarer Datendienste, die in Kubernetes-Clustern mit Azure Arc-Unterstützung ausgeführt werden, z. B. mit AKS Edge Essentials. Es ermöglicht die Datenerfassung aus verschiedenen Systemen und lässt sich mit Datenmodellierungsanwendungen wie Microsoft Fabric integrieren, um Unternehmen bei der Bereitstellung des industriellen Metaverse zu unterstützen.

Azure IoT Einsatz:

  • Wird von Grund auf mithilfe von nativen Kubernetes-Anwendungen erstellt.
  • Enthält einen Edge-nativen MQTT Vermittler auf Industrieniveau, der ereignisgesteuerte Architekturen unterstützt.
  • Ist hochgradig erweiterbar, skalierbar, resilient und sicher.
  • Ermöglicht Ihnen die Verwaltung aller Edgedienste und Ressourcen aus der Cloud mithilfe von Azure Arc.
  • Kann Workloads von Kunden in die Plattform integrieren, um eine einheitliche Lösung zu erstellen.
  • Unterstützt die GitOps-Konfiguration als Code für die Bereitstellung und für Updates.
  • Ist nativ mit Azure Event Hubs, dem MQTT Vermittler von Azure Event Grid und Microsoft Fabric in der Cloud integriert.

Verwenden Sie Azure IoT Operations-Portal um:

  • die Geschäftseffizienz und Entscheidungsfindung mithilfe von KI in der Cloud zu verbessern, um Daten von Ressourcen und Geräten aus dem Edgebereich zu analysieren. Azure IoT Einsatz kann die Daten am Edge verarbeiten und normalisieren, bevor sie an die Cloud gesendet werden.
  • die Produktionsumgebungen zu transformieren, indem Sie Barrieren zwischen OT- und IT-Systemen entfernen. Azure IoT Einsatz unterstützt offene Standards wie MQTT und OPC UA sowie Frameworks wie Kubernetes, die es ermöglichen, die Interoperabilität zu fördern und Prozesse wie vorausschauende Wartung, Energieoptimierung und digitale Inspektion auszuführen.
  • lokale und Edgeinfrastruktur zu modernisieren, um digitale Vorgänge zu verarbeiten. Azure IoT Einsatz bietet eine Reihe von Diensten, mit denen Sie Ihre Geräte verbinden, verwalten und Daten von ihnen empfangen können.
  • Ihre End-to-End-Vorgänge mithilfe von Azure-Sicherheitsfunktionen zu sichern. Azure IoT Einsatz verfügt über integrierte Sicherheitsfunktionen wie Geheimnisverwaltung, Zertifikatverwaltung und sichere Einstellungen.

Beispiele für Anwendungsfälle

Verwenden Sie Azure IoT Einsatz für Anwendungsfälle wie die folgenden:

Anomalieerkennung

Um Anomalien in Daten zu identifizieren, die von einer Industrieanlage generiert werden, kann ein Bediener die Einsatz-Webbenutzeroberfläche verwenden, um

  • Verbinden Sie eine OPC UA-Ressource mit dem Azure IoT Einsatz MQTT-Broker am Edge.
  • einen Datenfluss zu definieren, der die Daten verarbeitet und normalisiert, bevor Anomalien identifiziert werden.
  • die verarbeiteten Daten an Microsoft Fabric in der Cloud senden.

Anschließend können Sie Microsoft Fabric verwenden, um Echtzeit-Dashboards mit Visualisierungen zu erstellen, die den Status der Ressource sowie Warnungen für erkannte Anomalien anzeigen. Sie können diese Dashboards im Fertigungsbereich zur Verfügung stellen, wo die Bediener sie nutzen können, um sofort Maßnahmen zu ergreifen und potenzielle Probleme zu beheben. Durch die Verwendung von Predictive Analytics und Daten am Edge können Sie Fehler vor ihrem Auftreten antizipieren und auf diese Weise Ausfallzeiten und Wartungskosten reduzieren.

Effektivität der Betriebsausstattung (Operational Equipment Effectiveness)

Mit Azure IoT Einsatz können Sie Daten verwenden, die von Ressourcen und Geräten gesammelt werden, um die Effektivität Ihrer Betriebsausstattung zu verbessern. Azure IoT Operations erfasst Echtzeitdaten am Edge und verarbeitet sie, sodass Sie wichtige Leistungsindikatoren wie Verfügbarkeit, Leistung und Qualität überwachen können. Verwenden Sie Azure IoT Operations zum Normalisieren und Analysieren von Daten, um Muster und Verbesserungspotenziale zu identifizieren.

Architekturübersicht

Diagramm, das die allgemeine Architektur von Azure IoT Einsatz zeigt.

Die Architektur von Azure IoT Einsatz besteht aus zwei Kernelementen:

  • Azure IoT Einsatz. Der Satz an Datendiensten, die auf Edge-Kubernetes-Clustern mit Azure Arc-Unterstützung ausgeführt werden. Umfasst folgende Dienste:
    • Der MQTT-Broker ist Edge-nativer MQTT Vermittler, der ereignisgesteuerte Architekturen unterstützt.
    • Der Connector für OPC UA verarbeitet die Komplexität der OPC UA-Kommunikation mit OPC UA-Servern und anderen Blattgeräten.
    • Dataflows stellen Funktionen zur Datentransformation und Datenkontextualisierung bereit und ermöglichen es Ihnen, Nachrichten an verschiedene Orte wie Cloudendpunkte weiterzuleiten.
  • Die Einsatzoberfläche ist eine Webbenutzeroberfläche, die Betriebstechnikern (Operational Technologists, OTs) eine einheitliche Erfahrung zur Verwaltung von Ressourcen und Datenflüssen im Rahmen einer Bereitstellung von „Azure IoT Einsatz“ bietet. Ein IT-Administrator kann Azure Arc Site Manager (Vorschauversion) verwenden, um Azure IoT Einsatz-Instanzen nach physischem Standort zu gruppieren und OT-Benutzern das Auffinden von Instanzen zu erleichtern.

Bereitstellen

Azure IoT Einsatz wird auf Kubernetes-Clustern mit Azure Arc-Unterstützung am Edge ausgeführt. Sie können Azure IoT Einsatz über das Azure-Portal oder mithilfe der Azure CLI bereitstellen.

Verwalten von Geräten und Ressourcen

Azure IoT Einsatz kann eine Verbindung mit verschiedenen industriellen Geräten und Ressourcen herstellen. Sie können die Einsatzoberfläche oder die Azure CLI verwenden, um die Geräte und Assets zu verwalten, mit denen Sie sich verbinden möchten.

Der Connector für OPC UA verwaltet die Verbindung mit OPC UA-Servern und anderen Blattgeräten. Der Anschluss für OPC UA veröffentlicht Daten von den OPC UA-Servern in MQTT-Broker-Themen.

Azure IoT Operations verwendet die Azure Device Registry, um Informationen über lokale Ressourcen in der Cloud zu speichern. Mit diesem Dienst können Sie Ressourcen am Edge über das Azure-Portal oder mithilfe der Azure CLI verwalten. Die Azure Device Registry enthält auch eine Schemaregistrierung für die Ressourcen. Dataflows verwenden diese Schemata zum Deserialisieren und Serialisieren von Nachrichten.

Automatische Ressourcenermittlung

Automatische Asset Discovery mit Akri-Diensten, Azure-Geräteregistrierung, dem Anschluss für OPC UA, dem Anschluss für ONVIF (Vorschau) und dem Medienanschluss (Vorschau) ist in der aktuellen Version von Azure IoT Einsatz verfügbar. Derzeit gibt es keine benutzerkonfigurierbaren Szenarien für Akri-Dienste in der Web-Benutzeroberfläche für automatische Ressourcenermittlung.

Weitere Informationen finden Sie in den Versionshinweisen für die aktuelle Version.

Wenn Sie eine frühere Vorschauversion von „Azure IoT Einsatz“ verwenden, finden Sie die Akri-Dienstdokumentation auf der Website der vorherigen Version.

Veröffentlichen und Abonnieren mit MQTT

Der MQTT-Broker, der am Edge ausgeführt wird. Damit können Sie MQTT-Themen veröffentlichen und abonnieren. Sie können den MQTT-Broker verwenden, um ereignisgesteuerte Architekturen zu erstellen, die Ihre Geräte und Ressourcen mit der Cloud verbinden.

Beispiele dafür, wie Komponenten in Azure IoT Einsatz den MQTT-Broker verwenden, sind:

  • Der Connector für OPC UA veröffentlicht Daten von OPC UA-Servern und anderen Blattgeräten in MQTT-Themen.
  • Dataflows abonnieren MQTT-Themen, um Nachrichten zur Verarbeitung abzurufen, bevor sie sie an Cloudendpunkte senden.

Herstellen einer Verbindung mit der Cloud

Um von Azure IoT Einsatz aus eine Verbindung mit der Cloud herzustellen, können Sie die folgenden Zielendpunkte für Dataflows verwenden:

Offlinesupport

Azure IoT Einsatz unterstützt die maximale Offlinezeit für 72 Stunden. Leistungsminderung können innerhalb von 72 Stunden auftreten. Azure IoT Einsatz wird jedoch beim erneuten Verbinden voll funktionsfähig sein.

Verarbeiten von Daten

Dataflows bieten im Rahmen von Azure IoT Einsatz erweiterte Datentransformations- und Datenkontextualisierungsfunktionen. Datenflüsse können Schemas verwenden, die in der Schemaregistrierung gespeichert sind, um Nachrichten zu deserialisieren und zu serialisieren.

Visualisieren und Analysieren von Telemetriedaten

Um die Telemetriedaten Ihrer Geräte und Ressourcen zu visualisieren und zu analysieren, können Sie Clouddienste wie die Folgenden verwenden:

Sichere Kommunikation

Um die Kommunikation zwischen Geräten und der Cloud durch isolierte Netzwerkumgebungen auf der Grundlage der ISA-95/Purdue-Netzwerkarchitektur zu sichern, verwenden Sie die Komponente Azure IoT Layered Network Management (Vorschau).

Unterstützte Umgebungen

Microsoft unterstützt die folgenden Umgebungen für Azure IoT Einsatz-Bereitstellungen.

Environment Mindestversion Verfügbarkeit
K3s unter Ubuntu 24.04 K3s Version 1.31.1 Allgemeine Verfügbarkeit
Azure Kubernetes Service (AKS) Edge Essentials unter Windows 11 IoT Enterprise AksEdge-K3s-1.29.6-1.8.202.0 Öffentliche Vorschauversion
Azure Kubernetes Service (AKS) in Azure Local Azure Stack HCI OS, Version 23H2, Build 2411 Öffentliche Vorschauversion

Unterstützte Regionen

Azure IoT Einsatz unterstützt Arc-fähige Cluster in den folgenden Regionen:

Region CLI-Wert
East US eastus
USA (Ost) 2 eastus2
USA (Westen) westus
USA, Westen 2 westus2
USA, Westen 3 westus3
Europa, Westen westeurope
Nordeuropa northeurope

Diese Liste der unterstützten Regionen gilt nur für die Region, die Sie beim Verbinden Ihres Clusters mit Azure Arc verwenden. Diese Liste hindert Sie nicht daran, Ihre bevorzugte Azure-Region für Ihre Cloudressourcen zu verwenden. Azure IoT Einsatz-Komponenten und andere Ressourcen, die in Ihrem Cluster in diesen unterstützten Regionen bereitgestellt werden, können weiterhin eine Verbindung mit Cloudressourcen in verschiedenen Regionen herstellen.

Abhängigkeiten

Azure IoT Einsatz hängt von den folgenden Supportdiensten und -features ab:

Hinweis

Diese Funktionen und Dienste, die von internen Azure IoT Einsatz-Systemen als Abhängigkeiten verwendet werden, erben den allgemeinen Verfügbarkeitsstatus von der Azure IoT Einsatz-Produktlizenz. Weitere Informationen zum Lizenzierungsmodell finden Sie unter Microsoft Online-Abonnementvertrag.

Nächster Schritt

Versuchen Sie den Schnellstart: Erste Schritte mit einem End-to-End-Beispiel.