Azure IoT Operations의 자산 관리란?

Azure IoT Operations에서 주요 작업은 솔루션의 일부인 자산을 관리하는 것입니다. 이 문서의 내용:

• Azure IoT Operations의 컨텍스트에 있는 자산을 정의합니다.
• 자산을 관리하는 데 사용하는 서비스에 대한 개요를 제공합니다.
• 서비스에 대한 가장 일반적인 사용 사례를 설명합니다.

자산 이해

자산은 Azure IoT 작업 솔루션의 핵심 요소입니다. Azure IoT Operations 에서 자산은 실제 자산을 나타내기 위해 만드는 논리적 엔터티입니다. Azure IoT 작업 자산은 원격 분석 및 이벤트를 내보낼 수 있습니다. 이러한 논리 자산 인스턴스를 사용하여 산업용 에지 환경의 실제 자산을 참조합니다.

자산은 하나 이상의 자산에 대한 사우스바운드 연결이 있는 OPC UA 서버인 자산 엔드포인트를 통해 Azure IoT Operations 인스턴스에 연결합니다.

자산 관리용 서비스 이해

Azure IoT 작업에는 자산을 관리하는 데 도움이 되는 여러 서비스가 포함되어 있습니다.

다음 다이어그램에서는 Azure IoT Operations의 개략적 아키텍처를 보여줍니다. 자산을 관리하는 데 사용하는 서비스가 빨간색으로 강조 표시되어 있습니다.

• 운영 환경은 솔루션에서 자산을 만들고 구성할 수 있는 웹 UI입니다. 웹 UI는 자산 관리 작업을 간소화하며, 자산을 관리하는 데 권장되는 서비스입니다.
• Azure Device Registry 는 자산의 클라우드 및 에지 관리를 가능하게 하는 백 엔드 서비스입니다. Device Registry는 에지 환경에 정의된 자산을 클라우드의 Azure 리소스로 프로젝트합니다. 자산과 상호 작용하는 모든 앱과 서비스가 단일 원본에 연결할 수 있도록 단일 통합 레지스트리를 제공합니다. 또한 디바이스 레지스트리는 클라우드의 자산과 자산 간의 동기화를 에지의 Kubernetes에서 사용자 지정 리소스로 관리합니다.
• 스키마 레지스트리는 자산에 대한 스키마를 정의하고 관리할 수 있는 서비스입니다. 데이터 흐름은 스키마를 사용하여 메시지를 역직렬화하고 직렬화합니다.
• OPC UA용 커넥터는 Azure IoT 작업이 자산에서 데이터를 수신할 수 있도록 하는 데이터 수신 및 프로토콜 변환 서비스입니다. 브로커는 자산으로부터 원격 분석 데이터와 이벤트를 수신하고 해당 데이터를 MQTT 브로커의 항목에 게시합니다. Broker는 널리 사용되는 OPC UA 표준을 기반으로 합니다.
• 미디어 커넥터(미리 보기)는 다른 Azure IoT Operations 구성 요소에서 에지 연결 카메라와 같은 미디어 원본의 미디어를 사용할 수 있도록 하는 서비스입니다.
• ONVIF(미리 보기)용 커넥터는 카메라와 같은 ONVIF 자산을 검색하고 등록하는 서비스입니다. 커넥터를 사용하면 클러스터에 연결된 카메라와 같은 ONVIF 자산을 관리하고 제어할 수 있습니다.

원격으로 자산 만들기 및 관리

다음 작업은 산업, 소매, 보건과 같은 분야의 운영 팀에 유용합니다.

• 원격으로 자산 만들기
• 자산 데이터에 액세스하려면 OPC UA 태그 및 이벤트를 구독합니다.
• 카메라와 같은 연결된 미디어 원본 관리

운영 환경 웹 UI를 통해 운영팀은 간소화된 웹 인터페이스에서 이러한 작업을 수행할 수 있습니다. 운영 환경은 이전에 설명한 다른 서비스를 사용하여 이러한 작업을 완료합니다. Azure IoT Operations CLI를 사용하여 명령의 az iot ops 자산 집합을 사용하여 자산을 관리할 수도 있습니다.

운영 환경은 OPC UA 커넥터를 사용하여 로컬 OPC UA 서버와 데이터를 교환합니다. OPC UA 서버는 자산과 통신하는 소프트웨어 애플리케이션입니다. OPC UA 커넥터는 다음을 노출합니다.

• 데이터 요소를 나타내는 OPC UA 태그 입니다. OPC UA 태그는 자산에 대한 실시간 또는 기록 데이터를 제공하며, 태그 값을 샘플링하는 빈도를 구성할 수 있습니다.
• 상태 변경 내용을 나타내는 OPC UA 이벤트 입니다. OPC UA 이벤트는 알람 및 알림을 구성할 수 있는 자산에 대한 실시간 상태 정보를 제공합니다.

작업 환경에서는 미디어 커넥터와 ONVIF용 커넥터를 사용하여 카메라와 같은 미디어 원본을 관리합니다. 미디어 커넥터를 사용하면 에지 연결 카메라와 같은 미디어 원본에 액세스할 수 있습니다. ONVIF용 커넥터는 클러스터에 연결된 카메라와 같은 ONVIF 자산을 검색하고 등록합니다.

운영 환경을 통해 사용자는 사용자 친화적인 인터페이스에서 자산을 만들고 OPC UA 태그를 구독할 수 있습니다. 사용자는 자산 세부 정보 및 구성을 제공하여 사용자 지정 자산을 만들 수 있습니다. 사용자는 태그 및 이벤트 정의를 만들거나 가져오고, 구독하고, 자산에 할당할 수 있습니다.

중앙 레지스트리에 Azure 리소스로 자산 저장

작업 환경에서 또는 Azure IoT Operations CLI 확장을 사용하여 자산을 만들 때 해당 자산은 Azure Device Registry에 정의됩니다.

Device Registry는 클라우드 또는 에지에서 실행되는 애플리케이션에서 디바이스 및 자산에 대한 단일 레지스트리를 제공합니다. 클라우드에서 자산은 Azure 리소스로 만들어지며, 이를 통해 리소스 그룹 및 태그를 사용하여 자산을 구성하는 것과 같은 관리 기능을 제공합니다. 에지에서 Azure Device Registry는 각 자산에 대한 Kubernetes 사용자 지정 리소스를 만들고 두 자산 표현을 동기화 상태로 유지합니다.

Device Registry는 팀이 자산을 관리하는 데 도움이 되는 몇 가지 기능을 제공합니다.

• 통합 레지스트리. Device Registry는 자산 메타데이터에 대한 신뢰할 수 있는 단일 원본 역할을 합니다. 단일 레지스트리를 사용하면 클라우드 또는 에지에서 실행되는 Azure, 파트너 및 고객 애플리케이션에서 자산에 액세스하고 관리할 수 있습니다.
• Azure 리소스로서의 자산. Device Registry는 자산을 진정한 Azure 리소스로 프로젝션하므로 설정된 Azure 기능 및 서비스를 사용하여 자산을 관리할 수 있습니다. 기업은 산업 자산과 함께 Azure 네이티브 배포 및 관리 서비스인 Azure Resource Manager를 사용할 수 있습니다. Azure Resource Manager는 리소스 그룹, 태그, RBAC(역할 기반 액세스 제어), 정책, 로깅, 감사와 같은 기능을 제공합니다.
• 자산의 클라우드 관리. 작업 환경을 사용하거나 Azure API 및 Azure Resource Graph와 같은 관리 도구를 사용하여 자산을 관리할 수 있습니다. 자산을 관리하는 데 사용하는 방법에 관계없이 클라우드의 변경 내용은 에지에 동기화되고 Kubernetes 클러스터에서 사용자 지정 리소스로 노출됩니다.

예를 들어 다음 스크린샷 세트는 클라우드 관리 도구와 Azure IoT Operations 클러스터 모두에서 볼 수 있는 단일 자산(이 경우 자동 온도 조절기)을 보여 줍니다. 첫 번째 스크린샷은 작업 환경의 자동 온도 조절기 자산을 보여줍니다.

이 스크린샷은 Azure Portal에서 동일한 자동 온도 조절기 자산을 보여줍니다.

그리고 마지막 스크린샷은 Kubernetes 사용자 지정 리소스와 동일한 자동 온도 조절기 자산을 보여줍니다.

에지 솔루션에 공통 데이터 교환 표준 사용

산업 환경에서 중요한 요구 사항은 컴퓨터 간 및 컴퓨터-클라우드 데이터 교환을 위한 공통 표준 또는 프로토콜에 대한 것입니다. 광범위하게 지원되는 데이터 교환 프로토콜을 사용하면 Kubernetes 클러스터 및 클라우드에서 실행되는 워크로드를 통해 다양한 산업 자산이 서로 데이터를 교환할 수 있도록 프로세스를 간소화할 수 있습니다. OPC UA는 산업 환경에서 데이터 교환을 가능하게 하는 플랫폼 독립적인 서비스 지향 아키텍처 사양입니다.

OPC UA 표준을 사용하는 산업 환경에는 다음과 같은 기본 OPC UA 요소가 포함됩니다.

• OPC UA 서버는 자산과 통신하고 해당 자산에 핵심 OPC UA 서비스를 제공하는 OPC UA 사양 기반 소프트웨어입니다.
• OPC UA 클라이언트. OPC UA 클라이언트는 요청 및 응답 네트워크 패턴에서 OPC UA 서버와 상호 작용하는 소프트웨어입니다. OPC UA 클라이언트는 OPC UA 서버에 연결하고 읽기 및 쓰기와 같은 데이터 항목 작업에 대한 요청을 제출합니다.

OPC UA 커넥터는 OPC UA 표준에 따라 OPC UA 서버에서 에지 솔루션으로 데이터를 수집할 수 있는 OPC UA 클라이언트입니다. OPC UA 커넥터는 Azure IoT 작업의 일부로 설치됩니다. 필요에 따라 OPC UA 시뮬레이션 서버를 설치할 수 있습니다. 그러면 서비스를 테스트하고 사용할 수 있습니다.

자동 자산 검색

Akri 서비스를 사용하면 에지에서 OPC UA 및 ONVIF와 같은 연결 프로토콜을 배포하고 구성할 수 있습니다. Akri 서비스는 Azure Device Registry의 자산 및 자산 엔드포인트 리소스를 사용하여 사용자 환경에서 다양한 디바이스 및 프로토콜 연결을 모델링합니다.

Akri 서비스는 네트워크에서 기능 및 디바이스를 나타내기 위해 커넥터에서 생성된 미리 구성된 데이터 세트 및 자산 엔드포인트를 사용하여 자산을 자동으로 온보딩하여 자산을 만드는 프로세스를 간소화합니다.

현재:

• 작업 환경 웹 UI에서는 Akri 서비스 및 시나리오를 구성할 수 없습니다.
• 커넥터는 Akri 서비스의 검색 기능을 실행하지 않습니다.