Che cos'è la gestione degli asset in Operazioni IoT di Azure

In Operazioni IoT di Azure, un'attività chiave consiste nel gestire gli asset che fanno parte della soluzione. Questo articolo:

• Definisce gli asset nel contesto delle operazioni IoT di Azure.
• Fornisce una panoramica dei servizi usati per gestire gli asset.
• Illustra i casi d'uso più comuni per i servizi.

Informazioni sugli asset

Gli asset sono un elemento principale di una soluzione di Operazioni di Azure IoT. In Operazioni IoT di Azure, un asset è un'entità logica creata per rappresentare un asset reale. Un asset di Operazioni di Azure IoT può generare dati di telemetria ed eventi. Queste istanze di asset logici vengono usate per fare riferimento agli asset reali nell'ambiente perimetrale industriale.

Gli asset si connettono alle istanze di Operazioni IoT di Azure tramite gli endpoint degli asset, ovvero i server OPC UA che dispongono di connessioni verso sud a uno o più asset.

Informazioni sui servizi per la gestione degli asset

Le operazioni di Azure IoT includono diversi servizi che consentono di gestire gli asset.

Il diagramma seguente illustra l'architettura generale delle operazioni di Azure IoT. I servizi usati per gestire gli asset sono evidenziati in rosso:

• L'esperienza operativa è un'interfaccia utente Web che consente di creare e configurare asset nella soluzione. L'interfaccia utente Web semplifica l'attività di gestione degli asset ed è il servizio consigliato per gestire gli asset.
• Registro dispositivi di Azure è un servizio back-end che consente la gestione cloud e perimetrale degli asset. Asset di progetti del Registro dispositivi definiti nell'ambiente perimetrale come risorse di Azure nel cloud. Fornisce un unico registro unificato in modo che tutte le app e i servizi che interagiscono con gli asset possano connettersi a una singola origine. Il Registro dispositivi gestisce anche la sincronizzazione tra gli asset nel cloud e gli asset come risorse personalizzate in Kubernetes sul perimetro.
• Il Registro di sistema dello schema è un servizio che consente di definire e gestire lo schema per gli asset. I flussi di dati usano schemi per deserializzare e serializzare i messaggi.
• Il connettore per OPC UA è un servizio di conversione dei dati in ingresso e protocollo che consente alle Operazioni di Azure IoT di inserire i dati dagli asset. Il broker riceve dati di telemetria ed eventi dagli asset e pubblica i dati negli argomenti del broker MQTT. Il broker si basa sullo standard OPC UA ampiamente usato.
• Il connettore multimediale (anteprima) è un servizio che rende disponibili supporti da origini multimediali, ad esempio fotocamere collegate tramite edge ad altri componenti di Azure IoT Operations.
• Il connettore per ONVIF (anteprima) è un servizio che individua e registra asset ONVIF, ad esempio fotocamere. Il connettore consente di gestire e controllare gli asset ONVIF, ad esempio fotocamere connesse al cluster.

Creare e gestire asset da remoto

Le attività seguenti sono utili per i team operativi in settori quali settore, vendita al dettaglio e salute:

• Creare asset da remoto
• Per accedere ai dati degli asset, sottoscrivere tag ed eventi OPC UA
• Gestire origini multimediali connesse, ad esempio fotocamere

L'interfaccia utente Web dell'esperienza operativa consente ai team operativi di eseguire queste attività in un'interfaccia Web semplificata. L'esperienza operativa usa gli altri servizi descritti in precedenza per completare queste attività. È anche possibile usare l'interfaccia della riga di comando delle operazioni di Azure IoT per gestire gli asset usando il set di comandi az iot ops asset .

L'esperienza operativa usa il connettore per OPC UA per scambiare dati con server OPC UA locali. I server OPC UA sono applicazioni software che comunicano con gli asset. Il connettore per OPC UA espone:

• Tag OPC UA che rappresentano i punti dati. I tag OPC UA forniscono dati cronologici o in tempo reale sull'asset ed è possibile configurare la frequenza con cui campionare il valore del tag.
• Eventi OPC UA che rappresentano le modifiche dello stato. Gli eventi OPC UA forniscono informazioni sullo stato in tempo reale per gli asset che consentono di configurare avvisi e notifiche.

L'esperienza operativa usa il connettore multimediale e il connettore per ONVIF per gestire origini multimediali come le fotocamere. Il connettore multimediale consente di accedere a origini multimediali, ad esempio fotocamere collegate tramite arco. Il connettore per ONVIF individua e registra asset ONVIF, ad esempio fotocamere connesse al cluster.

L'esperienza operativa consente agli utenti di creare asset e sottoscrivere tag OPC UA in un'interfaccia intuitiva. Gli utenti possono creare asset personalizzati fornendo dettagli e configurazioni degli asset. Gli utenti possono creare o importare definizioni di tag ed eventi, sottoscriverli e assegnarli a un asset.

Archiviare gli asset come risorse di Azure in un registro centralizzato

Quando si crea un asset nell'esperienza operativa o usando l'estensione dell'interfaccia della riga di comando per le operazioni di Azure IoT, tale asset viene definito in Registro dispositivi di Azure.

Il Registro dispositivi offre un unico registro per dispositivi e asset tra le applicazioni in esecuzione nel cloud o nei dispositivi perimetrali. Nel cloud, gli asset vengono creati come risorse di Azure, che offrono funzionalità di gestione su di esse, ad esempio l'organizzazione di asset con gruppi di risorse e tag. Sul perimetro, Registro dispositivi di Azure crea una risorsa personalizzata Kubernetes per ogni asset e mantiene sincronizzate le due rappresentazioni degli asset.

Registro dispositivi offre diverse funzionalità che consentono ai team di gestire gli asset:

• Registro unificato. Il Registro dispositivi funge da singola origine di verità per i metadati degli asset. La presenza di un singolo registro consente di accedere e gestire gli asset in Azure, partner e applicazioni dei clienti in esecuzione nel cloud o in modalità perimetrale.
• Asset come risorse di Azure. Poiché gli asset dei progetti del Registro dispositivi sono vere risorse di Azure, è possibile gestire gli asset usando le funzionalità e i servizi di Azure stabiliti. Le aziende possono usare Azure Resource Manager, il servizio nativo di distribuzione e gestione di Azure con asset industriali. Azure Resource Manager offre funzionalità quali gruppi di risorse, tag, controlli degli accessi in base al ruolo (controllo degli accessi in base al ruolo), criteri, registrazione e controllo.
• La gestione cloud degli asset. È possibile gestire gli asset usando l'esperienza operativa o usando le API di Azure e gli strumenti di gestione, ad esempio Azure Resource Graph. Indipendentemente dal metodo usato per gestire gli asset, le modifiche apportate nel cloud vengono sincronizzate con il perimetro ed esposte come risorse personalizzate nel cluster Kubernetes.

Ad esempio, il set di screenshot seguente mostra un singolo asset, in questo caso un termostato, visualizzato sia negli strumenti di gestione cloud che in un cluster operazioni IoT di Azure. La prima schermata mostra l'asset termostato nell'esperienza operativa:

Questa schermata mostra lo stesso asset termostato nella portale di Azure:

Lo screenshot finale mostra lo stesso asset termostato di una risorsa personalizzata Kubernetes:

Usare uno standard di scambio di dati comune per la soluzione perimetrale

Un requisito fondamentale negli ambienti industriali è quello di uno standard o un protocollo comune per lo scambio di dati da computer a computer e da computer a cloud. Usando un protocollo di scambio di dati ampiamente supportato, è possibile semplificare il processo per consentire a asset industriali diversi di scambiare dati tra loro, con carichi di lavoro in esecuzione nel cluster Kubernetes e con il cloud. OPC UA è una specifica per un'architettura orientata ai servizi indipendente dalla piattaforma che consente lo scambio di dati in ambienti industriali.

Un ambiente industriale che usa lo standard OPC UA include i seguenti elementi OPC UA di base:

• Un server OPC UA è un software basato sulla specifica OPC UA che comunica con gli asset e fornisce servizi OPC UA di base a tali asset.
• Un client OPC UA. Un client OPC UA è un software che interagisce con un server OPC UA in un modello di rete di richiesta e risposta. Un client OPC UA si connette ai server OPC UA e invia richieste di azioni come letture e scritture sugli elementi di dati.

Il connettore per OPC UA è un client OPC UA che consente l'ingresso dei dati dai server OPC UA nella soluzione perimetrale in base allo standard OPC UA. Il connettore per OPC UA viene installato come parte delle Operazioni di Azure IoT. Facoltativamente, è possibile installare un server di simulazione OPC UA che consente di testare e usare il servizio.

Individuazione automatica degli asset

I servizi Akri consentono di distribuire e configurare protocolli di connettività, ad esempio OPC UA e ONVIF, all'perimetro. I servizi Akri usano le risorse degli asset e degli endpoint asset in Registro dispositivi di Azure per modellare le diverse connessioni di dispositivo e protocollo nell'ambiente.

I servizi Akri semplificano il processo di creazione di asset eseguendo automaticamente l'onboarding di asset con set di dati e endpoint asset preconfigurati generati dai connettori per rappresentare funzionalità e dispositivi nella rete.

Al momento:

• L'interfaccia utente Web dell'esperienza operativa non consente di configurare i servizi e gli scenari Akri.
• I connettori non esercitano le funzionalità di individuazione dei servizi Akri.