Projekt 15 Open Platform IoT sustainability

Projekt 15 Open Platform został opracowany we współpracy z programem GEF Small Grant Program, który został wdrożony przez Program Rozwoju Narodów Zjednoczonych. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Artykuł Project 15 from Microsoft – A story in five part (Projekt 15 firmy Microsoft — historia w pięciu częściach).

Architektura

W poniższych sekcjach opisano funkcje i architekturę platformy Open Platform programu Project 15.

Pobierz plik programu Visio z tą architekturą.

Przepływ pracy

Następujące usługi i konfiguracje platformy Azure składają się na platformę Open Platform w programie Project 15:

1. Usługa aprowizacji urządzeń w usłudze Azure IoT Hub aprowizuje urządzenia Internetu rzeczy (IoT) i łączy je z usługą IoT Hub.

2. Platformy przesyłania strumieniowego i usługi tworzą potok danych niezbędny do podstawowego telemetrii i przetwarzania zdarzeń:

   • Usługa Azure Event Hubs pozyskiwa dane telemetryczne i zdarzenia z urządzeń IoT.
   • Usługa Azure Event Grid udostępnia model publikowania-subskrybowania, który kieruje zdarzenia.

3. Usługa Azure Stream Analytics analizuje dane. Usługa Azure Functions przetwarza dane. Usługa Azure Time Series Insights monitoruje, analizuje i przechowuje dane. Te trzy usługi również udostępniają dane w warstwie prezentacji.

4. Użytkownicy łączą się z warstwą prezentacji za pośrednictwem przeglądarek. W tej warstwie:

   • Obsługa komunikatów w usłudze Azure SignalR Service zapewnia wizualizację w czasie rzeczywistym.
   • aplikacja systemu Azure Service i jej funkcja Web Apps udostępniają platformy, których można użyć do tworzenia, wdrażania i skalowania aplikacji internetowych.
   • Narzędzia takie jak usługa Power BI wizualizuj urządzenia IoT, dane telemetryczne i zdarzenia w witrynach internetowych.
   • Narzędzia, takie jak Power Apps i Power Automate, zapewniają aplikacje o niskim kodzie i zautomatyzowane przepływy pracy.

5. Bazy danych, usługa Azure Blob Storage i tabele przechowują dane telemetryczne i dane plików z biur w terenie.

6. Inne składniki platformy Azure zapewniają więcej funkcji:

   • Usługi Azure Functions i Azure API Management działają w celu udostępnienia zdarzeń zarządzania urządzeniami w witrynach internetowych.
   • Identyfikator Entra firmy Microsoft zarządza użytkownikami.
   • Usługa API Management i usługa Event Grid zarządzają danymi zewnętrznymi.
   • Usługa Azure Digital Twins zapewnia możliwości modelowania, których można użyć do optymalizacji operacji.
   • Microsoft Defender dla Chmury zabezpiecza rozwiązanie, ustanawiając zasady zabezpieczeń i mechanizmy kontroli dostępu.
   • Usługi Azure Notification Hubs i Azure Logic Apps obsługują powiadomienia.
   • Usługa Azure Machine Learning udostępnia funkcje sztucznej inteligencji, które ułatwiają przewidywanie zachowania urządzenia.
   • Usługa Azure Maps śledzi dane geofencingu w celu zapewnienia usług opartych na lokalizacji.

Składniki

• Usługa IoT Hub łączy urządzenia z zasobami w chmurze platformy Azure. Korzystając z tej usługi zarządzanej, można użyć zapytań do filtrowania danych wysyłanych do chmury.

• Usługa aprowizacji urządzeń w usłudze IoT Hub umożliwia bezobsługową aprowizację just in time. Ta usługa IoT Hub umożliwia aprowizację urządzeń w bezpieczny i skalowalny sposób.

• Event Hubs to w pełni zarządzana platforma przesyłania strumieniowego danych big data.

• Usługa Event Grid upraszcza aplikacje oparte na zdarzeniach. Ta usługa kieruje zdarzenia ze źródeł do miejsc docelowych i rozdziela wydawców zdarzeń od subskrybentów zdarzeń.

• Usługa Stream Analytics zapewnia przetwarzanie strumieni bezserwerowe w czasie rzeczywistym, które umożliwia uruchamianie zapytań w chmurze i na urządzeniach na brzegu sieci. Usługa Stream Analytics w usłudze IoT Edge może filtrować lub agregować dane wysyłane do chmury w celu dalszego przetwarzania lub przechowywania.

• Funkcje to bezserwerowa platforma obliczeniowa oparta na zdarzeniach, której można użyć do kompilowania i debugowania lokalnie bez dodatkowej konfiguracji. Za pomocą usługi Functions można wdrażać i obsługiwać na dużą skalę w chmurze oraz używać wyzwalaczy i powiązań w celu zintegrowania usług.

• Usługa Azure SignalR Service to biblioteka oprogramowania typu open source, która umożliwia wysyłanie powiadomień do aplikacji internetowych w czasie rzeczywistym.

• Usługa App Service i jej funkcja Web Apps to w pełni zarządzane platformy do tworzenia, wdrażania i skalowania aplikacji internetowych.

• Power BI to kolekcja usług i aplikacji oprogramowania, których używasz do łączenia i wizualizowania niepowiązanych źródeł danych.

• Usługa Blob Storage zapewnia zoptymalizowany magazyn obiektów w chmurze, który zarządza ogromnymi ilościami danych bez struktury.

• Usługa API Apps to funkcja usługi App Service, której można używać do kompilowania i używania interfejsów API w chmurze podczas korzystania z wybranego języka.

• Microsoft Entra ID to wielodostępna, oparta na chmurze usługa tożsamości, która kontroluje dostęp do platformy Azure i innych aplikacji w chmurze.

• Usługa Azure Digital Twins tworzy modele urządzeń i środowisk IoT. Te reprezentacje cyfrowe umożliwiają opracowywanie lepszych produktów, optymalizowanie operacji, minimalizowanie kosztów i ulepszanie środowisk klientów.

• Defender dla Chmury zapewnia rozszerzone możliwości wykrywania i reagowania (XDR), które chronią obciążenia chmury hybrydowej przed zagrożeniami.

• Usługa Notification Hubs udostępnia aparat wypychania, którego można użyć do wysyłania powiadomień do dowolnej platformy z dowolnego zaplecza.

• Usługa Logic Apps automatyzuje przepływy pracy. Za pomocą tej usługi można łączyć aplikacje i dane między chmurami bez konieczności pisania kodu.

• Machine Learning to środowisko oparte na chmurze, którego można używać do trenowania, wdrażania, automatyzowania i śledzenia modeli uczenia maszynowego oraz zarządzania nimi. Za pomocą tych modeli można prognozować przyszłe zachowanie, wyniki i trendy.

• Usługa Azure Maps udostępnia geoprzestrzenne interfejsy API do dodawania map, analizy przestrzennej i rozwiązań mobilności do aplikacji.

• Platforma Microsoft Power Platform udostępnia platformę programowania z małą ilością kodu do analizowania danych, automatyzowania procesów i tworzenia aplikacji, witryn internetowych i agentów wirtualnych.

Szczegóły scenariusza

Celem projektu 15 Open Platform jest połączenie najnowszych technologii firmy Microsoft w chmurze i IoT, aby pomóc zespołom naukowym w tworzeniu rozwiązań zrównoważonego rozwoju i ochrony, takich jak śledzenie i obserwacja gatunków, zapobieganie kłusownikom, monitorowanie ekosystemu i wykrywanie zanieczyszczeń.

Głównymi celami platformy open platformy Project 15 są:

• Zamknij lukę w zakresie umiejętności, zwiększ innowacje i przyspiesz rozwiązywanie problemów. Platforma open platformy Project 15 to gotowa platforma, z którą deweloperzy naukowi mogą korzystać w określonych scenariuszach.

• Zmniejsz czas wdrażania. Program Project 15 Open Platform pobiera zespoły do 80% ukończenia swoich projektów. Ten impuls znacznie skraca czas potrzebny zespołom na rozpoczęcie podejmowania kluczowych szczegółowych informacji.

• Obniżanie kosztów programowania. Program Project 15 Open Platform zmniejsza ogólne koszty programowania i sprawia, że tworzenie połączonych rozwiązań opartych na urządzeniach na platformie Azure jest mniej złożone. Otwarta platforma daje również zespołom możliwości współpracy ze społecznością deweloperów open source i uniwersytetami.

Pobierz plik programu Visio z tą architekturą.

Deweloperzy w firmie Microsoft obecnie utrzymują platformę Project 15 Open Platform, ale nie jest to oficjalny produkt firmy Microsoft.

Rozwiązanie ma trzy główne kategorie:

• Składniki, które są w pełni dołączone

  Usługi platformy Azure tworzą podstawową infrastrukturę rozwiązania. Te usługi wdrażasz tylko raz, a następnie rozwijasz je podczas dodawania urządzeń do rozwiązania. Nie musisz w pełni rozumieć tych usług, aby korzystać z platformy. Aby lepiej zrozumieć te podstawowe składniki, zobacz następujące zasoby:

  • Ścieżka szkoleniowa zdarzeń Internetu rzeczy
  • Wprowadzenie do usługi Azure IoT

• Składniki, które są dołączone, ale wymagają dostosowania

  Platforma wdraża te usługi, ale musisz zmodyfikować je w celu spełnienia wymagań rozwiązania. Aby uzyskać więcej informacji na temat tych usług, zobacz Project 15 Open Platform developer guide (Przewodnik dla deweloperów programu Project 15 Open Platform).

• Składniki, które nie są uwzględnione i wymagają pełnego dostosowania

  Usługi można wdrożyć na własnym koncie platformy Azure, w którym można je dostosować, aby utworzyć rozwiązanie. Adres IP znajduje się na tym koncie.

Potencjalne przypadki użycia

Platforma open platformy Project 15 przyczynia się do najnowszych technologii platformy Azure i IoT na rzecz ochrony i zrównoważonego rozwoju ekosystemu. Te technologie pomagają przyspieszyć innowacje naukowe w takich obszarach jak:

• Śledzenie i obserwacja gatunków
• Zapobieganie kłusownikom
• Monitorowanie ekosystemu
• Wykrywanie zanieczyszczeń

Wdrażanie tego scenariusza

Wdróż na platformie Azure za pomocą przycisku . Główne składniki infrastruktury dla standardowego rozwiązania IoT są następnie uruchomione.

Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Deploying Project 15 from Microsoft Open Platform (Wdrażanie programu Project 15 na platformie Microsoft Open Platform).

Współautorzy

Ten artykuł jest obsługiwany przez firmę Microsoft. Został pierwotnie napisany i zaktualizowany przez następujących współautorów.

Autorzy zabezpieczeń:

• Sarah Maston | Dyrektor, globalna strategia partnerów
• Daisuke Nakahara | Dyrektor, Sony Semiconductor Solutions
• Linda Nichols | Globalny pas innowacji aplikacji

Następne kroki

• Aby uzyskać więcej informacji na temat wdrażania na platformie Azure i dostosowywania rozwiązań ochrony i zrównoważonego rozwoju ekologicznego, zobacz Project 15 Open Platform on GitHub (Platforma open platformy Project 15 w witrynie GitHub).
• Wprowadzenie do usługi Azure IoT
• Ścieżka szkoleniowa zdarzeń Internetu rzeczy
• Microsoft i zrównoważony rozwój
• Seeed Studio IoT na wolności

Powiązane zasoby

• architektury IoT