O que é o gerenciamento de ativos no Azure IoT Operations

Nas Operações IoT do Azure, 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 seus ativos.
• Explica os casos de uso mais comuns para os serviços.

Compreender os ativos

Os ativos são um elemento central de uma solução de Operações IoT do Azure. Nas Operações IoT do Azure, 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 ativos lógicos para fazer referência aos ativos reais em seu ambiente de borda industrial.

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

Compreender os serviços de gestão de ativos

O Azure IoT Operations inclui vários serviços que o ajudam a gerir os seus ativos.

O diagrama a seguir mostra a arquitetura de alto nível das Operações do Azure IoT. Os serviços que você usa para gerenciar ativos são 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 gerenciar ativos e é o serviço recomendado para gerenciar ativos.
• O Registro de Dispositivo do Azure é um serviço de back-end que permite o gerenciamento de ativos na nuvem e de borda. 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 seus ativos possam se conectar a uma única fonte. O Device Registry 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 seus ativos. Os fluxos de dados usam esquemas para desserializar e serializar mensagens.
• O conector para OPC UA é um serviço de conversão de protocolo e entrada de dados que permite que as Operações IoT do Azure entreguem dados de seus ativos. O broker recebe telemetria e eventos de seus ativos e publica os dados para tópicos no broker MQTT. O corretor é baseado no amplamente utilizado OPC UA padrão.
• O conector de mídia (visualização) é um serviço que disponibiliza mídia de fontes de mídia, como câmeras conectadas à borda, para outros componentes do Azure IoT Operations.
• O conector para ONVIF (visualização) é um serviço que descobre e registra ativos ONVIF, como câmeras. O conector permite gerenciar e controlar ativos ONVIF, como câmeras conectadas ao cluster.

Crie e gerencie ativos remotamente

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

• Crie ativos remotamente
• Para acessar dados de ativos, inscreva-se em tags e eventos OPC UA
• Gerencie fontes de mídia conectadas, como câmeras

A interface do usuário da Web de 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 aplicações de software que comunicam com ativos. O conector para OPC UA expõe:

• OPC UA tags 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 com que a amostra do valor da tag.
• Eventos OPC UA que representam alterações de estado. Os eventos OPC UA fornecem informações de status em tempo real para 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 acessar fontes de mídia, como câmeras conectadas à borda. O conector para 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 Dispositivos fornece um registro único para dispositivos e ativos em aplicativos executados 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 tags. Na borda, o Registro de Dispositivo do Azure cria um recurso personalizado do Kubernetes para cada ativo e mantém as duas representações de ativos sincronizadas.

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

• Registo 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, parceiros e 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 de implantação e gerenciamento nativo do Azure, com ativos industriais. O Azure Resource Manager fornece recursos como grupos de recursos, tags, controles de acesso baseados em função (RBAC), política, registro em log e auditoria.
• Gestão de ativos na 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 do método usado 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 conjunto de capturas de tela a seguir mostra um único ativo, neste caso um termostato, exibido nas ferramentas de gerenciamento de nuvem e em um cluster de Operações IoT do Azure. 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 recurso de termostato que um recurso personalizado do Kubernetes:

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

Um requisito fundamental em ambientes industriais é um padrão ou protocolo comum para troca de dados máquina-a-máquina e máquina-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 em seu cluster 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 principais OPC UA 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 aos servidores OPC UA e envia solicitações para 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 do Azure IoT. 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 ponto de extremidade de ativos e ativos no Registro de Dispositivo do Azure para modelar as diferentes conexões de dispositivo e protocolo em seu ambiente.

Os serviços Akri simplificam o processo de criação de ativos integrando automaticamente ativos com conjuntos de dados pré-configurados e pontos de extremidade de ativos gerados pelos conectores para representar recursos e dispositivos na rede.

Atualmente:

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