Co to jest zarządzanie zasobami w operacjach usługi Azure IoT

W operacjach usługi Azure IoT kluczowym zadaniem jest zarządzanie zasobami, które są częścią rozwiązania. W tym artykule:

• Definiuje zasoby, które znajdują się w kontekście operacji usługi Azure IoT.
• Zawiera omówienie usług używanych do zarządzania zasobami.
• Objaśnia najczęstsze przypadki użycia usług.

Informacje o zasobach

Zasoby są podstawowym elementem rozwiązania do obsługi operacji usługi Azure IoT. W operacjach usługi Azure IoT zasób jest jednostką logiczną utworzoną do reprezentowania rzeczywistego zasobu. Zasób operacji usługi Azure IoT może emitować dane telemetryczne i zdarzenia. Te wystąpienia zasobów logicznych służą do odwołowania się do rzeczywistych zasobów w środowisku krawędzi przemysłowej.

Zasoby łączą się z wystąpieniami operacji usługi Azure IoT za pośrednictwem punktów końcowych zasobów, które są serwerami OPC UA, które mają połączenia southbound z co najmniej jednym zasobem.

Omówienie usług do zarządzania zasobami

Operacje usługi Azure IoT obejmują kilka usług, które ułatwiają zarządzanie zasobami.

Na poniższym diagramie przedstawiono architekturę wysokiego poziomu operacji usługi Azure IoT. Usługi używane do zarządzania zasobami są wyróżnione na czerwono:

• Środowisko operacji to internetowy interfejs użytkownika, który umożliwia tworzenie i konfigurowanie zasobów w rozwiązaniu. Internetowy interfejs użytkownika upraszcza zadanie zarządzania zasobami i jest zalecaną usługą do zarządzania zasobami.
• Azure Device Registry to usługa zaplecza, która umożliwia zarządzanie zasobami w chmurze i na brzegu. Projekty rejestru urządzeń mają zasoby zdefiniowane w środowisku brzegowym jako zasoby platformy Azure w chmurze. Zapewnia jeden ujednolicony rejestr, dzięki czemu wszystkie aplikacje i usługi, które wchodzą w interakcje z twoimi elementami zawartości, mogą łączyć się z jednym źródłem. Rejestr urządzeń zarządza również synchronizacją między zasobami w chmurze i zasobami jako zasobami niestandardowymi na platformie Kubernetes na urządzeniach brzegowych.
• Rejestr schematów to usługa, która umożliwia definiowanie schematu zasobów i zarządzanie nim. Przepływy danych używają schematów do deserializacji i serializowania komunikatów.
• Łącznik OPC UA to usługa tłumaczeń danych przychodzących i protokołów, która umożliwia operacjom usługi Azure IoT ruch przychodzący z zasobów. Broker odbiera dane telemetryczne i zdarzenia z zasobów i publikuje dane w tematach w brokerze MQTT. Broker jest oparty na powszechnie używanym standardzie OPC UA.
• Łącznik multimediów (wersja zapoznawcza) to usługa, która udostępnia nośnik ze źródeł multimediów, takich jak kamery dołączone do krawędzi do innych składników operacji usługi Azure IoT.
• Łącznik ONVIF (wersja zapoznawcza) to usługa, która odnajduje i rejestruje zasoby ONVIF, takie jak kamery. Łącznik umożliwia zarządzanie zasobami ONVIF, takimi jak kamery podłączone do klastra i sterowanie nimi.

Zdalne tworzenie zasobów i zarządzanie nimi

Następujące zadania są przydatne w przypadku zespołów operacyjnych w sektorach takich jak branża, handel detaliczny i kondycja:

• Zdalne tworzenie zasobów
• Aby uzyskać dostęp do danych zasobów, subskrybuj tagi i zdarzenia OPC UA
• Zarządzanie połączonymi źródłami multimediów, takimi jak kamery

Internetowy interfejs użytkownika operacji umożliwia zespołom operacyjnym wykonywanie tych zadań w uproszczonym interfejsie internetowym. Środowisko operacji używa innych usług opisanych wcześniej, aby wykonać te zadania. Interfejs wiersza polecenia operacji usługi Azure IoT umożliwia również zarządzanie zasobami przy użyciu zestawu zasobów az iot ops zestawu poleceń.

Środowisko operacji używa łącznika OPC UA do wymiany danych z lokalnymi serwerami OPC UA. Serwery OPC UA to aplikacje oprogramowania komunikujące się z elementami zawartości. Łącznik OPC UA uwidacznia:

• Tagi OPC UA reprezentujące punkty danych. Tagi OPC UA udostępniają dane historyczne lub historyczne dotyczące zasobu w czasie rzeczywistym i można skonfigurować częstotliwość próbkowania wartości tagu.
• Zdarzenia OPC UA reprezentujące zmiany stanu. Zdarzenia OPC UA udostępniają informacje o stanie w czasie rzeczywistym dla zasobów, które umożliwiają konfigurowanie alarmów i powiadomień.

Środowisko operacji używa łącznika multimediów i łącznika onVIF do zarządzania źródłami multimediów, takimi jak kamery. Łącznik multimediów umożliwia dostęp do źródeł multimediów, takich jak kamery dołączone do krawędzi. Łącznik ONVIF odnajduje i rejestruje zasoby ONVIF, takie jak kamery połączone z klastrem.

Środowisko operacji umożliwia użytkownikom tworzenie zasobów i subskrybowanie tagów OPC UA w przyjaznym dla użytkownika interfejsie. Użytkownicy mogą tworzyć zasoby niestandardowe, podając szczegóły i konfiguracje zasobów. Użytkownicy mogą tworzyć lub importować definicje tagów i zdarzeń, subskrybować je i przypisywać je do zasobu.

Przechowywanie zasobów jako zasobów platformy Azure w scentralizowanym rejestrze

Podczas tworzenia elementu zawartości w środowisku operacji lub przy użyciu rozszerzenia interfejsu wiersza polecenia operacji usługi Azure IoT ten zasób jest zdefiniowany w usłudze Azure Device Registry.

Rejestr urządzeń udostępnia pojedynczy rejestr dla urządzeń i zasobów w aplikacjach działających w chmurze lub na urządzeniach brzegowych. W chmurze zasoby są tworzone jako zasoby platformy Azure, które zapewniają możliwości zarządzania nimi, takie jak organizowanie zasobów przy użyciu grup zasobów i tagów. Na urządzeniach brzegowych usługa Azure Device Registry tworzy niestandardowy zasób Kubernetes dla każdego zasobu i przechowuje dwie reprezentacje zasobów w synchronizacji.

Rejestr urządzeń udostępnia kilka funkcji, które ułatwiają zespołom zarządzanie zasobami:

• Ujednolicony rejestr. Rejestr urządzeń służy jako pojedyncze źródło prawdy dla metadanych zasobu. Posiadanie jednego rejestru umożliwia uzyskiwanie dostępu do zasobów platformy Azure, partnerów i klientów działających w chmurze lub na urządzeniach brzegowych oraz zarządzanie nimi.
• Zasoby jako zasoby platformy Azure. Ponieważ zasoby projektów usługi Device Registry są prawdziwe, zasoby platformy Azure można zarządzać przy użyciu ustanowionych funkcji i usług platformy Azure. Przedsiębiorstwa mogą korzystać z usługi Azure Resource Manager, natywnej usługi wdrażania i zarządzania platformy Azure z zasobami przemysłowymi. Usługa Azure Resource Manager oferuje funkcje, takie jak grupy zasobów, tagi, mechanizmy kontroli dostępu opartej na rolach (RBAC), zasady, rejestrowanie i inspekcja.
• Zarządzanie zasobami w chmurze. Zasoby można zarządzać przy użyciu środowiska operacji lub przy użyciu interfejsów API platformy Azure i narzędzi do zarządzania, takich jak usługa Azure Resource Graph. Niezależnie od metody używanej do zarządzania zasobami zmiany wprowadzone w chmurze są synchronizowane z krawędzią i udostępniane jako zasoby niestandardowe w klastrze Kubernetes.

Na przykład poniższy zestaw zrzutów ekranu przedstawia pojedynczy zasób, w tym przypadku termostat, wyświetlany zarówno w narzędziach do zarządzania chmurą, jak i w klastrze operacji usługi Azure IoT. Pierwszy zrzut ekranu przedstawia zasób termostatu w środowisku operacji:

Ten zrzut ekranu przedstawia ten sam zasób termostatu w witrynie Azure Portal:

Końcowy zrzut ekranu przedstawia ten sam zasób termostatu co zasób niestandardowy kubernetes:

Używanie standardu wspólnej wymiany danych dla rozwiązania brzegowego

Kluczowym wymaganiem w środowiskach przemysłowych jest wspólny standard lub protokół wymiany danych między maszynami i maszynami w chmurze. Korzystając z powszechnie obsługiwanego protokołu wymiany danych, można uprościć proces, aby umożliwić różnym zasobom przemysłowym wymianę danych ze sobą przy użyciu obciążeń uruchomionych w klastrze Kubernetes i w chmurze. OPC UA to specyfikacja niezależnej architektury zorientowanej na usługi platformy, która umożliwia wymianę danych w środowiskach przemysłowych.

Środowisko przemysłowe korzystające ze standardu OPC UA obejmuje następujące podstawowe elementy OPC UA:

• Serwer OPC UA jest oprogramowaniem opartym na specyfikacji OPC UA, która komunikuje się z elementami zawartości i udostępnia podstawowe usługi OPC UA do tych zasobów.
• Klient OPC UA. Klient OPC UA to oprogramowanie, które współdziała z serwerem OPC UA we wzorcu sieci żądania i odpowiedzi. Klient OPC UA łączy się z serwerami OPC UA i przesyła żądania dotyczące akcji, takich jak odczyty i zapisy w elementach danych.

Łącznik OPC UA jest klientem OPC UA, który umożliwia ruch przychodzący danych z serwerów OPC UA do rozwiązania brzegowego na podstawie standardu OPC UA. Łącznik OPC UA jest instalowany w ramach operacji usługi Azure IoT. Opcjonalnie można zainstalować serwer symulacji OPC UA, który umożliwia testowanie i używanie usługi.

Automatyczne odnajdywanie zasobów

Usługi Akri umożliwiają wdrażanie i konfigurowanie protokołów łączności, takich jak OPC UA i ONVIF, na brzegu sieci. Usługi Akri używają zasobów zasobów i punktów końcowych zasobów w usłudze Azure Device Registry do modelowania różnych połączeń urządzeń i protokołów w danym środowisku.

Usługi Akri upraszczają proces tworzenia zasobów przez automatyczne dołączanie zasobów przy użyciu wstępnie skonfigurowanych zestawów danych i punktów końcowych zasobów generowanych przez łączniki do reprezentowania możliwości i urządzeń w sieci.

Obecnie:

• Internetowy interfejs użytkownika środowiska operacji nie umożliwia konfigurowania usług i scenariuszy Akri.
• Łączniki nie wykonują odnajdywania usług Akri.