Azure IoT Operations プレビューとは
重要
Azure Arc によって実現されている Azure IoT Operations プレビューは、現在プレビュー段階です。 運用環境ではこのプレビュー ソフトウェアを使わないでください。
Azure IoT Operations の一般公開リリースが提供されたときには、新規インストールをデプロイすることが必要になります。 プレビュー インストールからのアップグレードはできません。
ベータ版、プレビュー版、または一般提供としてまだリリースされていない Azure の機能に適用される法律条項については、「Microsoft Azure プレビューの追加使用条件」を参照してください。
Azure IoT Operations プレビューは、エッジ用の統合データ プレーンです。 これは、AKS Edge Essentials などの Azure Arc 対応エッジ Kubernetes クラスター上で実行されるモジュール式、スケーラブル、かつ可用性の高いデータ サービスのコレクションです。 これにより、さまざまなシステムからのデータ キャプチャが可能になり、Microsoft Fabric などのデータ モデリング アプリケーションと統合され、組織が産業用メタバースをデプロイするのに役立ちます。
Azure IoT Operations:
- Kubernetes ネイティブ アプリケーションを使用して、ゼロから構築されます。
- イベントドリブン アーキテクチャに対応する、産業用グレードのエッジネイティブ MQTT ブローカーが含まれています。
- 拡張性が高く、スケーラブルで回復性が高く、セキュリティで保護されています。
- これは、Azure Arc を使用してクラウドからエッジ サービスとリソースを管理することを可能にします。
- 顧客のワークロードをプラットフォームに統合して、統合ソリューションを作成できます。
- デプロイと更新のコードとして GitOps 構成をサポートします。
- Azure Event Hubs、Azure Event Grid の MQTT ブローカー、およびクラウド内の Microsoft Fabric とネイティブに統合されます。
Azure IoT Operations プレビューは、以下の用途で使用します。
- クラウド内で AI を使用してエッジからの資産および機器データを分析することで、ビジネス効率と意思決定を向上させます。 Azure IoT Operations プレビューでは、データがクラウドに送信される前に、エッジでデータを処理して正規化することができます。
- OT と IT システムの間の障壁を取り除くことで、製造環境を変革します。 Azure IoT Operations プレビューでは、MQTT や OPC UA などのオープン標準と Kubernetes などのフレームワークがサポートされています。これにより、相互運用性を促進し、予測メンテナンス、エネルギー最適化、デジタル検査などのプロセスを実行できます。
- デジタル操作を処理できるようにオンプレミスとエッジのインフラストラクチャを現代化します。 Azure IoT Operations プレビューには、資産からのデータの接続、管理、受信を行えるようにするサービス スイートが用意されています。
- Azure のセキュリティ機能を使用して、エンド ツー エンドの操作をセキュリティで保護します。 Azure IoT Operations プレビューには、シークレット管理、証明書管理、セキュア設定などの組み込みのセキュリティ機能が存在します。
ユース ケースの例
Azure IoT Operations プレビューを使用して、以下のようなユース ケースに対処します。
異常検出
産業用資産によって生成されたデータ内の異常を特定するために、オペレーターは Operations Experience Web UI を使用して以下を実行することができます。
- OPC UA 資産をエッジの Azure IoT Operations プレビュー MQTT ブローカーに接続します。
- 何らかの異常を特定する前に、データを処理して正規化するデータフローを定義します。
- 処理されたデータをクラウドの Microsoft Fabric に送信します。
その後、Microsoft Fabric を使用して、資産の状態と検出された異常のアラートを表示する視覚化を含むリアルタイム ダッシュボードを構築できます。 これらのダッシュボードを作業現場で利用できるようにすることで、オペレーターはそれらを使用して素早いアクションを行い潜在的な問題を軽減することができます。 エッジ上で予測分析とデータを使用することで、障害が発生する前に障害を予測し、ダウンタイムとメンテナンス コストを削減することができます。
運用機器の有効性
Azure IoT Operations プレビューでは、資産と機器から収集されたデータを使用して、運用機器の有効性を向上させることができます。 Azure IoT Operations は、エッジ上でリアルタイム データをキャプチャし、それを処理することで、ユーザーが可用性、パフォーマンス、品質などの主要業績評価指標を監視することを可能にします。 Azure IoT Operations を使用してデータを正規化して分析し、パターンと改善領域を特定します。
アーキテクチャの概要
Azure IoT Operations プレビュー アーキテクチャには、次の 2 つの主要な要素があります。
- Azure IoT Operations プレビュー。 Azure Arc 対応エッジ Kubernetes クラスターで実行されるデータ サービスのセット。 これには、次の機能があります。
- "MQTT ブローカー" は、イベント ドリブン アーキテクチャに対応するエッジネイティブ MQTT ブローカーです。
- "OPC UA 用コネクタ" を使用すると、OPC UA サーバーや他のリーフ デバイスとの OPC UA 通信の複雑さを処理できます。
- "データフロー" は、データ変換とデータ コンテキスト化機能を提供し、ユーザーがクラウド エンドポイントを含むさまざまな場所にメッセージをルーティングすることを可能にします。
- Operations Experience は、オペレーショナル テクノロジストが Azure IoT Operations デプロイ内で資産とデータフローを管理するための統合エクスペリエンスを提供する Web UI です。 IT 管理者は、Azure Arc サイト マネージャー (プレビュー) を使用して、Azure IoT Operations インスタンスを物理的な場所別にグループ化し、OT ユーザーがインスタンスを簡単に見つけられるようにすることができます。
展開
Azure IoT Operations は、エッジ上の Arc 対応 Kubernetes クラスターで実行されます。 Azure Portal または Azure CLI を使用して、Azure IoT Operations をデプロイできます。
パブリック プレビューの期間中、Azure IoT Operations は、バージョン 0.7.x から 0.8.x へのインスタンスのアップグレードをサポートします。 詳細については、「Azure IoT Operations の管理」を参照してください。
デバイスと資産を管理する
Azure IoT Operations は、さまざまな産業用デバイスと資産に接続できます。 Operations Experience または Azure CLI を使用して、接続先のデバイスと資産を管理できます。
OPC UA 用コネクタを使用して、OPC UA サーバーや他のリーフ デバイスへの接続を管理できます。 OPC UA 用コネクタは、OPC UA サーバーから MQTT ブローカー トピックにデータを発行します。
Azure IoT Operations は、Azure デバイス レジストリを使用して、クラウド内のローカル資産に関する情報を保存します。 このサービスを使用すると、Azure portal または Azure CLI からエッジ上の資産を管理できます。 Azure デバイス レジストリには、この資産用のスキーマ レジストリも含まれています。 データフローは、これらのスキーマを使用してメッセージの逆シリアル化およびシリアル化を行います。
自動的な資産の検出
Akri サービスを使用した資産の自動検出は、現在のバージョンの Azure IoT Operations では使用できません。 詳細については、現在のバージョンのリリースノートを参照してください。
Note
一部の Akri サービスは、現在の Azure IoT Operations リリースの一部としてまだデプロイされていますが、ユーザーが構成可能なシナリオをサポートしていません。
以前のバージョンの Azure IoT Operations を使用している場合は、以前のバージョンのサイトで Akri のドキュメントを見つけることができます。
MQTT を使用した発行とサブスクライブ
MQTT ブローカーはエッジで実行されます。 MQTT トピックを発行してサブスクライブできます。 MQTT ブローカーを使用して、デバイスと資産をクラウドに接続するイベントドリブン アーキテクチャを構築できます。
Azure IoT Operations のコンポーネントで MQTT ブローカーを使用する方法の例を次に示します。
- OPC UA 用コネクタは、OPC UA サーバーやその他のリーフ デバイスから MQTT トピックにデータを発行します。
- データフローは、MQTT トピックをサブスクライブして、処理用のメッセージを取得してから、それらをクラウド エンドポイントに送信します。
クラウドへの接続
Azure IoT Operations からクラウドに接続するには、以下のデータフロー宛先エンドポイントを使用できます。
- Azure Event Grid とその他のクラウドベースの MQTT ブローカー
- Azure Event Hubs または Kafka
- Azure Data Lake Storage
- Microsoft Fabric OneLake
- Azure Data Explorer
データを処理する
データフローは、Azure IoT Operations 内で高度なデータ変換とデータのコンテキスト化機能を提供します。 データフローでは、スキーマ レジストリに保存されているスキーマを使用して、メッセージを逆シリアル化およびシリアル化できます。
テレメトリの視覚化と分析
デバイスと資産からのテレメトリを視覚化して分析するには、次のようなクラウド サービスを使用できます。
安全な通信
ISA-95/Purdue ネットワーク アーキテクチャに基づく分離されたネットワーク環境を介してデバイスとクラウド間の通信をセキュリティで保護するには、Azure IoT Layered Network Management プレビュー コンポーネントを使用します。
検証済みの環境
現在、Microsoft は、以下の固定セットのインフラストラクチャと環境に対して Azure IoT Operations を検証しています。
| 環境 | Version |
|---|---|
| Windows 11 IoT Enterprise の AKS-EE Lenovo ThinkStation P3 Tiny マシン (16 コア、32 GB RAM) と単一ノード クラスター |
AksEdge-K3s-1.29.6-1.8.202.0 |
| Ubuntu 24.04 上の K3S Lenovo ThinkStation P3 Tiny マシン (16 コア、32 GB RAM) と 3 ノード クラスター |
K3s バージョン 1.31.1 |
Azure IoT Operations は、Arm64 アーキテクチャをサポートしていません。
サポートされているリージョン
0.8.x パブリック プレビュー リリースでは、Azure IoT Operations は以下のリージョンで Arc 対応のクラスターをサポートしています。
| リージョン | CLI 値 |
|---|---|
| 米国東部 | eastus |
| 米国東部 2 | eastus2 |
| 米国西部 | westus |
| 米国西部 2 | westus2 |
| 米国西部 3 | westus3 |
| 西ヨーロッパ | westeurope |
| 北ヨーロッパ | northeurope |
このサポートされているリージョン一覧は、クラスターを Azure Arc に接続するときに使用するリージョンにのみ適用されます。この一覧は、クラウド リソースに好みの Azure リージョンを使用することを制限するものではありません。 これらのサポートされているリージョンのクラスターにデプロイされた Azure IoT Operations コンポーネントとその他のリソースは、引き続き別のリージョンのクラウド リソースに接続できます。
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