Udostępnij za pośrednictwem

Co to są operacje usługi Azure IoT?

  • Artykuł

Operacje usługi Azure IoT to ujednolicona płaszczyzna danych dla krawędzi. Jest to kolekcja modułowych, skalowalnych i wysoce dostępnych usług danych, które działają w klastrach Kubernetes z obsługą usługi Azure Arc, takich jak AKS Edge Essentials. Umożliwia przechwytywanie danych z różnych systemów i integruje się z aplikacjami do modelowania danych, takimi jak Microsoft Fabric, aby ułatwić organizacjom wdrażanie metaverse przemysłowego.

Operacje usługi Azure IoT:

  • Jest kompilowany od podstaw przy użyciu aplikacji natywnych platformy Kubernetes.
  • Jest częścią adaptacyjnego podejścia firmy Microsoft do chmury, które łączy zespoły silosowe, witryny rozproszone i różne systemy w jeden model operacji, zabezpieczeń, aplikacji i danych.
  • Zawiera brokerA MQTT klasy przemysłowej, który obsługuje architektury sterowane zdarzeniami.
  • Jest wysoce rozszerzalny, skalowalny, odporny i bezpieczny.
  • Umożliwia zarządzanie usługami i zasobami brzegowymi z chmury przy użyciu usługi Azure Arc.
  • Umożliwia integrację obciążeń klientów z platformą w celu utworzenia ujednoliconego rozwiązania.
  • Obsługuje konfigurację GitOps jako kod wdrożenia i aktualizacji.
  • Natywnie integruje się z usługą Azure Event Hubs, brokerem MQTT usługi Azure Event Grid i usługą Microsoft Fabric w chmurze.

Użyj operacji usługi Azure IoT, aby:

  • Zwiększanie wydajności biznesowej i podejmowania decyzji przy użyciu sztucznej inteligencji w chmurze w celu analizowania danych zasobów i sprzętu z brzegu sieci. Operacje usługi Azure IoT mogą przetwarzać i normalizować dane na brzegu przed wysłaniem ich do chmury.
  • Przekształcanie środowisk produkcyjnych przez usuwanie barier między systemami OT i IT. Operacje usługi Azure IoT obsługują otwarte standardy, takie jak MQTT i OPC UA, oraz struktury, takie jak Kubernetes, które umożliwiają wspieranie współdziałania i uruchamiania procesów, takich jak konserwacja predykcyjna, optymalizacja zużycia energii i inspekcja cyfrowa.
  • Modernizuj infrastrukturę lokalną i brzegową w celu obsługi operacji cyfrowych. Operacje usługi Azure IoT oferują zestaw usług, które umożliwiają łączenie i odbieranie danych z zasobów oraz zarządzanie nimi.
  • Zabezpiecz kompleksowe operacje przy użyciu funkcji zabezpieczeń platformy Azure. Operacje usługi Azure IoT mają wbudowane funkcje zabezpieczeń, takie jak zarządzanie wpisami tajnymi, zarządzanie certyfikatami i bezpieczne ustawienia.

Przykładowe przypadki użycia

Użyj operacji usługi Azure IoT, aby rozwiązać przypadki użycia, takie jak:

Wykrywanie anomalii

Aby zidentyfikować anomalie w danych generowanych przez zasób przemysłowy, operator może używać internetowego interfejsu użytkownika środowiska operacji do:

  • Połącz zasób OPC UA z brokerem MQTT operacji usługi Azure IoT na urządzeniach brzegowych.
  • Zdefiniuj przepływ danych, który przetwarza i normalizuje dane przed zidentyfikowaniem wszelkich anomalii.
  • Wysyłanie przetworzonych danych do usługi Microsoft Fabric w chmurze.

Następnie możesz użyć usługi Microsoft Fabric do tworzenia pulpitów nawigacyjnych w czasie rzeczywistym z wizualizacjami, które pokazują stan zasobu i alerty dotyczące wszelkich wykrytych anomalii. Możesz udostępnić te pulpity nawigacyjne na hali sklepowej, w której operatorzy mogą podjąć natychmiastowe działania i rozwiązać potencjalne problemy. Korzystając z analizy predykcyjnej i danych na urządzeniach brzegowych, można przewidzieć awarie przed ich wystąpieniem oraz zmniejszyć koszty przestojów i konserwacji.

Efektywność sprzętu operacyjnego

Za pomocą operacji usługi Azure IoT można użyć danych zebranych z zasobów i sprzętu, aby zwiększyć efektywność sprzętu operacyjnego. Operacje usługi Azure IoT przechwytują dane w czasie rzeczywistym na urządzeniach brzegowych i przetwarzają je, umożliwiając monitorowanie kluczowych wskaźników wydajności, takich jak dostępność, wydajność i jakość. Używanie operacji usługi Azure IoT do normalizacji i analizowania danych w celu identyfikowania wzorców i obszarów pod kątem ulepszeń.

Omówienie architektury

Diagram przedstawiający architekturę wysokiego poziomu operacji usługi Azure IoT.

W architekturze operacji usługi Azure IoT istnieją dwa podstawowe elementy:

  • Operacje usługi Azure IoT. Zestaw usług danych uruchomionych w klastrach Kubernetes brzegowych z obsługą usługi Azure Arc. Obejmuje ona następujące usługi:
    • Broker MQTT jest natywnym brokerem MQTT, który obsługuje architektury sterowane zdarzeniami.
    • Łącznik OPC UA obsługuje złożoność komunikacji OPC UA z serwerami OPC UA i innymi urządzeniami liścia.
    • Przepływy danych zapewniają możliwości przekształcania danych i kontekstyzacji danych oraz umożliwiają kierowanie komunikatów do różnych lokalizacji, w tym do punktów końcowych chmury.
  • Środowisko operacji to internetowy interfejs użytkownika, który zapewnia ujednolicone środowisko dla technologów operacyjnych (OT) do zarządzania zasobami i przepływami danych we wdrożeniu operacji usługi Azure IoT. Administrator IT może użyć menedżera lokacji usługi Azure Arc (wersja zapoznawcza) do grupowania wystąpień operacji usługi Azure IoT według lokalizacji fizycznej i ułatwić użytkownikom OT znajdowanie wystąpień.

Wdróż

Operacje usługi Azure IoT są uruchamiane w klastrach Kubernetes z obsługą usługi Arc na brzegu sieci. Operacje usługi Azure IoT można wdrożyć przy użyciu witryny Azure Portal lub interfejsu wiersza polecenia platformy Azure.

Zarządzanie urządzeniami i zasobami

Operacje usługi Azure IoT mogą łączyć się z różnymi urządzeniami przemysłowymi i elementami zawartości. Możesz użyć środowiska operacji lub interfejsu wiersza polecenia platformy Azure, aby zarządzać urządzeniami i zasobami, z którymi chcesz nawiązać połączenie.

Łącznik OPC UA zarządza połączeniem z serwerami OPC UA i innymi urządzeniami liścia. Łącznik OPC UA publikuje dane z serwerów OPC UA do tematów brokera MQTT.

Operacje usługi Azure IoT używają rejestru urządzeń platformy Azure do przechowywania informacji o zasobach lokalnych w chmurze. Usługa umożliwia zarządzanie zasobami na brzegu witryny Azure Portal lub interfejsu wiersza polecenia platformy Azure. Rejestr urządzeń platformy Azure zawiera również rejestr schematów dla zasobów. Przepływy danych używają tych schematów do deserializacji i serializowania komunikatów.

Automatyczne odnajdywanie zasobów

Automatyczne odnajdywanie zasobów przy użyciu usług Akri, usługi Azure Device Registry, łącznika OPC UA, połączenia z usługą ONVIF (wersja zapoznawcza) i łącznika multimediów (wersja zapoznawcza) jest dostępna w bieżącej wersji operacji usługi Azure IoT. Obecnie nie ma konfigurowalnych scenariuszy dla usług Akri w interfejsie użytkownika sieci Web środowiska operacji na potrzeby automatycznego odnajdywania zasobów.

Aby dowiedzieć się więcej, zobacz informacje o wersji dla bieżącej wersji.

Jeśli używasz poprzedniej wersji zapoznawczej usługi Azure IoT Operations, możesz znaleźć dokumentację usług Akri w poprzedniej witrynie wersji.

Publikowanie i subskrybowanie za pomocą protokołu MQTT

Broker MQTT działa na krawędzi. Umożliwia publikowanie i subskrybowanie tematów MQTT. Broker MQTT umożliwia tworzenie architektur opartych na zdarzeniach łączących urządzenia i zasoby z chmurą.

Przykłady użycia brokera MQTT przez składniki operacji usługi Azure IoT:

  • Łącznik OPC UA publikuje dane z serwerów OPC UA i innych urządzeń liścia do tematów MQTT.
  • Przepływy danych subskrybują tematy MQTT w celu pobrania komunikatów do przetwarzania przed wysłaniem ich do punktów końcowych w chmurze.

Łączenie z chmurą

Aby nawiązać połączenie z chmurą z poziomu operacji usługi Azure IoT, możesz użyć następujących punktów końcowych docelowego przepływu danych:

Obsługa trybu offline

Operacje usługi Azure IoT obsługują maksymalny czas offline przez 72 godziny. Spadek może wystąpić w ciągu 72 godzin. Jednak operacje usługi Azure IoT zostaną wznowione w pełni funkcjonalne po ponownym połączeniu.

Przetwarzanie danych

Przepływy danych zapewniają rozszerzone możliwości przekształcania danych i kontekstyzacji danych w ramach operacji usługi Azure IoT. Przepływy danych mogą używać schematów przechowywanych w rejestrze schematów w celu deserializacji i serializowania komunikatów.

Wizualizowanie i analizowanie danych telemetrycznych

Aby wizualizować i analizować dane telemetryczne z urządzeń i zasobów, możesz użyć usług w chmurze, takich jak:

Bezpieczna komunikacja

Aby zabezpieczyć komunikację między urządzeniami a chmurą za pośrednictwem izolowanych środowisk sieciowych opartych na architekturze ISA-95/Purdue Network, użyj składnika Azure IoT Layered Network Management (wersja zapoznawcza).

Obsługiwane środowiska

Firma Microsoft obsługuje następujące środowiska dla wdrożeń operacji usługi Azure IoT.

Środowisko Minimalna wersja Dostępność
K3s w systemie Ubuntu 24.04 K3s w wersji 1.31.1 Ogólna dostępność
Podstawy usługi Azure Kubernetes Service (AKS) Edge w systemie Windows 11 IoT Enterprise AksEdge-K3s-1.29.6-1.8.202.0 Publiczna wersja zapoznawcza
Usługa Azure Kubernetes Service (AKS) w środowisku lokalnym platformy Azure Azure Stack HCI OS, wersja 23H2, kompilacja 2411 Publiczna wersja zapoznawcza

Obsługiwane regiony

Operacje usługi Azure IoT obsługują klastry z obsługą usługi Arc w następujących regionach:

Region (Region) Wartość interfejsu wiersza polecenia
Wschodnie stany USA eastus
Wschodnie stany USA 2 eastus2
Zachodnie stany USA westus
Zachodnie stany USA 2 westus2
Zachodnie stany USA 3 westus3
West Europe westeurope
Europa Północna northeurope

Ta lista obsługiwanych regionów dotyczy tylko regionu używanego podczas łączenia klastra z usługą Azure Arc. Ta lista nie ogranicza korzystania z preferowanego regionu świadczenia usługi Azure dla zasobów w chmurze. Składniki operacji usługi Azure IoT i inne zasoby wdrożone w klastrze w tych obsługiwanych regionach mogą nadal łączyć się z zasobami w chmurze w różnych regionach.

Zależności

Operacje usługi Azure IoT zależą od następującego zestawu usług i funkcji pomocy technicznej:

Uwaga

Te funkcje i usługi, które są używane jako zależności przez wewnętrzne systemy operacyjne azure IoT dziedziczą ogólny stan dostępności z licencji produktu Azure IoT Operations. Aby uzyskać więcej informacji na temat modelu licencjonowania, zobacz Umowa subskrypcji online firmy Microsoft.

Następny krok

Wypróbuj przewodnik Szybki start: wprowadzenie do kompleksowego przykładu.