O que é o gerenciamento de ativos nas Operações do Azure IoT

Nas Operações do Azure IoT, uma tarefa importante é gerenciar os ativos que fazem parte da sua solução. Este artigo:

• Define quais ativos estão no contexto das Operações do Azure IoT.
• Fornece uma visão geral dos serviços que você usa para gerenciar os seus ativos.
• Explica os casos de uso mais comuns para os serviços.

Entenda os ativos

Os ativos são um elemento central de uma solução Azure IoT Operations. Nas Operações do Azure IoT, um ativo é uma entidade lógica que você cria para representar um ativo real. Um ativo de Operações IoT do Azure pode emitir telemetria e eventos. Você usa essas instâncias de ativo lógico para referenciar os ativos reais em seu ambiente de borda industrial.

Os ativos se conectam a instâncias das Operações do Azure IoT por meio de pontos de extremidade de ativo, que são os servidores OPC UA que têm conexões de direção sul com um ou mais ativos.

Entenda os serviços de gerenciamento de ativos

As Operações do Azure IoT incluem vários serviços que ajudam você a gerenciar seus ativos.

O diagrama a seguir mostra a arquitetura de alto nível das Operações IoT do Azure. Os serviços que você usa para gerenciar ativos estão destacados em vermelho:

• A experiência de operações é uma interface do usuário da Web que permite criar e configurar ativos em sua solução. A interface do usuário da Web simplifica a tarefa de gestão de ativos e é o serviço recomendado para gestão de ativos.
• O Registro de Dispositivo do Azure é um serviço de back-end que permite o gerenciamento de nuvem e de borda dos ativos. O Registro de Dispositivo projeta ativos definidos em seu ambiente de borda como recursos do Azure na nuvem. Ele fornece um único registro unificado para que todos os aplicativos e serviços que interagem com os seus ativos possam se conectar a uma única fonte. O Registro de Dispositivo também gerencia a sincronização entre ativos na nuvem e ativos como recursos personalizados no Kubernetes na borda.
• O registro de esquema é um serviço que permite definir e gerenciar o esquema para os seus ativos. Os fluxos de dados usam esquemas para desserializar e serializar mensagens.
• O conector para OPC UA é um serviço de entrada de dados e tradução de protocolo que permite que as Operações de IoT do Azure ingressem dados de seus ativos. O corretor recebe telemetria e eventos dos seus ativos e publica os dados em tópicos no Agente MQTT. O corretor é baseado no padrão OPC UA amplamente utilizado.
• O conector de mídia (versão prévia) é um serviço que disponibiliza mídias de fontes de mídias, como câmeras anexadas à borda, para outros componentes de Operações do Azure IoT.
• O conector para ONVIF (versão prévia) é um serviço que descobre e registra ativos ONVIF, como câmeras. O conector permite que você gerencie e controle ativos ONVIF, como câmeras conectadas ao cluster.

Criar e gerenciar ativos remotamente

As seguintes tarefas são úteis para equipes de operações em setores como indústria, varejo e saúde:

• Criar ativos remotamente
• Para acessar dados de ativos, assine tags e eventos OPC UA
• Gerenciar fontes de mídia conectadas, como câmeras

A interface da Web da experiência de operações permite que as equipes de operações executem essas tarefas em uma interface da Web simplificada. A experiência de operações usa os outros serviços descritos anteriormente para concluir essas tarefas. Você também pode usar a CLI de Operações do Azure IoT para gerenciar ativos usando o conjunto de comandos az iot ops asset.

A experiência de operações usa o conector para OPC UA para trocar dados com servidores OPC UA locais. Os servidores OPC UA são aplicativos de software que se comunicam com ativos. O conector para OPC UA expõe:

• Marcas OPC UA que representam pontos de dados. As tags OPC UA fornecem dados históricos ou em tempo real sobre o ativo, e você pode configurar a frequência de amostragem do valor da tag.
• Eventos OPC UA que representam alterações de estado. Os eventos OPC UA fornecem informações de status em tempo real para os seus ativos que permitem configurar alarmes e notificações.

A experiência de operações usa o conector de mídia e o conector para ONVIF para gerenciar fontes de mídia, como câmeras. O conector de mídia permite que você acesse fontes de mídia, como câmeras anexadas à borda. O conector do ONVIF descobre e registra ativos ONVIF, como câmeras conectadas ao cluster.

A experiência de operações permite que os usuários criem ativos e assinem tags OPC UA em uma interface amigável. Os usuários podem criar ativos personalizados fornecendo detalhes e configurações de ativos. Os usuários podem criar ou importar definições de tags e eventos, assiná-las e atribuí-las a um ativo.

Armazenar ativos como recursos do Azure em um registro centralizado

Quando você cria um ativo na experiência de operações ou usando a extensão da CLI de Operações do Azure IoT, esse ativo é definido no Registro de Dispositivo do Azure.

O Registro de Dispositivo fornece um único registro para dispositivos e ativos em aplicativos em execução na nuvem ou na borda. Na nuvem, os ativos são criados como recursos do Azure, que oferecem recursos de gerenciamento sobre eles, como organizar ativos com grupos de recursos e marcas. Na borda, o Registro de Dispositivo do Azure cria um recurso personalizado do Kubernetes para cada ativo e mantém as duas representações de ativos em sincronia.

O Registro de Dispositivos fornece vários recursos que ajudam as equipes a gerenciar ativos:

• Cadastro unificado. O Registro de dispositivo serve como a única fonte de verdade para seus metadados de ativos. Ter um único registro oferece uma maneira de acessar e gerenciar ativos em aplicativos do Azure, de parceiros e de clientes, em execução na nuvem ou na borda.
• Ativos como recursos do Azure. Como o Registro de Dispositivo projeta ativos como verdadeiros recursos do Azure, você pode gerenciar ativos usando recursos e serviços estabelecidos do Azure. As empresas podem usar o Azure Resource Manager, o serviço nativo de implantação e gerenciamento do Azure, com ativos industriais. O Azure Resource Manager fornece recursos como grupos de recursos, marcas, controles de acesso baseados em função (RBAC), política, log e auditoria.
• Gerenciamento de ativos em nuvem. Você pode gerenciar ativos usando a experiência de operações ou usando APIs do Azure e ferramentas de gerenciamento, como o Azure Resource Graph. Independentemente de qual método você usa para gerenciar ativos, as alterações feitas na nuvem são sincronizadas com a borda e expostas como recursos personalizados no cluster do Kubernetes.

Por exemplo, o seguinte conjunto de capturas de tela mostra um único ativo, neste caso um termostato, exibido nas ferramentas de gerenciamento de nuvem e em um cluster das Operações do Azure IoT. A primeira captura de tela mostra o ativo de termostato na experiência de operações:

Esta captura de tela mostra o mesmo ativo de termostato no portal do Azure:

E a captura de tela final mostra o mesmo ativo de termostato que um recurso personalizado do Kubernetes:

Use um padrão comum de troca de dados para sua solução de borda

Um requisito importante em ambientes industriais é um padrão ou protocolo comum para troca de dados entre máquinas e entre máquinas e nuvem. Usando um protocolo de troca de dados amplamente suportado, você pode simplificar o processo para permitir que diversos ativos industriais troquem dados entre si, com cargas de trabalho em execução no cluster do Kubernetes e com a nuvem. OPC UA é uma especificação para uma arquitetura orientada a serviços independente de plataforma que permite a troca de dados em ambientes industriais.

Um ambiente industrial que usa o padrão OPC UA, inclui os seguintes elementos básicos OPC UA:

• Um servidor OPC UA é um software baseado na especificação OPC UA que se comunica com ativos e fornece serviços OPC UA principais para esses ativos.
• Um cliente OPC UA. Um cliente OPC UA é um software que interage com um servidor OPC UA em um padrão de rede de solicitação e resposta. Um cliente OPC UA se conecta a servidores OPC UA e envia solicitações de ações como leituras e gravações em itens de dados.

O conector para OPC UA é um cliente OPC UA que permite a entrada de dados de servidores OPC UA em sua solução de borda com base no padrão OPC UA. O conector para OPC UA é instalado como parte das Operações de IoT do Azure. Opcionalmente, você pode instalar um servidor de simulação OPC UA, que permite testar e usar o serviço.

Descoberta automática de ativos

Os serviços Akri permitem implantar e configurar protocolos de conectividade, como OPC UA e ONVIF, na borda. Os serviços Akri usam os recursos de ativo e ponto de extremidade de ativo no Registro de Dispositivo do Azure para modelar as diferentes conexões de dispositivo e protocolo no seu ambiente.

Os serviços Akri simplificam o processo de criação de ativos por meio da integração automática de ativos com conjuntos de dados pré-configurados e pontos de extremidade de ativo gerados pelos conectores para representar recursos e dispositivos na rede.

No momento:

• A experiência de operações da interface do usuário da Web não permite que você configure os serviços e cenários do Akri.
• Os conectores não exercem os recursos de descoberta dos serviços do Akri.