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O que é o Azure IoT Operations?

  • Artigo

O Azure IoT Operations é um plano de dados unificado para a borda. É uma coleção de serviços de dados modulares, escaláveis e altamente disponíveis que são executados em clusters Kubernetes de borda habilitados para Azure Arc, como o AKS Edge Essentials. Ele permite a captura de dados de vários sistemas diferentes e integra-se a aplicativos de modelagem de dados, como o Microsoft Fabric, para ajudar as organizações a implantar o metaverso industrial.

Operações do Azure IoT:

  • É construído do zero usando aplicativos nativos do Kubernetes.
  • Faz parte da abordagem de nuvem adaptável da Microsoft que unifica equipes isoladas, sites distribuídos e sistemas diferentes em um único modelo de operações, segurança, aplicativos e dados.
  • Inclui um broker MQTT nativo de borda de nível industrial que alimenta arquiteturas orientadas a eventos.
  • É altamente extensível, escalável, resiliente e seguro.
  • Permite gerenciar serviços de borda e recursos da nuvem usando o Azure Arc.
  • Pode integrar cargas de trabalho de clientes na plataforma para criar uma solução unificada.
  • Suporta a configuração do GitOps como código para implantação e atualizações.
  • Integra-se nativamente com os Hubs de Eventos do Azure, o agente MQTT da Grade de Eventos do Azure e o Microsoft Fabric na nuvem.

Use as Operações do Azure IoT para:

  • Melhore a eficiência dos negócios e a tomada de decisões usando IA na nuvem para analisar dados de ativos e equipamentos da borda. As Operações IoT do Azure podem processar e normalizar os dados na borda antes de serem enviados para a nuvem.
  • Transforme os ambientes de fabricação removendo barreiras entre OT e sistemas de TI. O Azure IoT Operations suporta padrões abertos, como MQTT e OPC UA, e estruturas, como o Kubernetes, que permitem promover a interoperabilidade e executar processos como manutenção preditiva, otimização de energia e inspeção digital.
  • Modernize a infraestrutura local e de borda para lidar com operações digitais. O Azure IoT Operations oferece um conjunto de serviços que permitem que você se conecte, gerencie e receba dados de seus ativos.
  • Proteja suas operações de ponta a ponta usando os recursos de segurança do Azure. O Azure IoT Operations tem recursos de segurança internos, como gerenciamento de segredos, gerenciamento de certificados e configurações seguras.

Casos de utilização de exemplo

Use as Operações do Azure IoT para abordar casos de uso, como:

Deteção de anomalias

Para identificar anomalias nos dados gerados por um ativo industrial, um operador pode usar a interface do usuário da Web da experiência de operações para:

  • Conecte um ativo OPC UA ao agente MQTT do Azure IoT Operations na borda.
  • Defina um fluxo de dados que processe e normalize os dados antes de identificar quaisquer anomalias.
  • Envie os dados processados para o Microsoft Fabric na nuvem.

Em seguida, você pode usar o Microsoft Fabric para criar painéis em tempo real com visualizações que mostram o status do ativo e alertas para quaisquer anomalias detetadas. Você pode disponibilizar esses painéis no chão de fábrica, onde os operadores podem usá-los para tomar medidas imediatas e mitigar possíveis problemas. Usando análises preditivas e dados na borda, você pode antecipar falhas antes que elas ocorram e reduzir o tempo de inatividade e os custos de manutenção.

Eficácia operacional do equipamento

Com as Operações IoT do Azure, você pode usar dados coletados de ativos e equipamentos para melhorar a eficácia do seu equipamento operacional. O Azure IoT Operations captura dados em tempo real na borda e os processa, permitindo que você monitore os principais indicadores de desempenho, como disponibilidade, desempenho e qualidade. Use as Operações do Azure IoT para normalizar e analisar os dados para identificar padrões e áreas a serem melhoradas.

Descrição geral da arquitetura

Diagrama que mostra a arquitetura de alto nível das Operações IoT do Azure.

Há dois elementos principais na arquitetura de Operações IoT do Azure:

  • Operações do Azure IoT. O conjunto de serviços de dados que são executados em clusters Kubernetes de borda habilitados para Azure Arc. Inclui os seguintes serviços:
    • O broker MQTT é um broker MQTT nativo de borda que alimenta arquiteturas orientadas a eventos.
    • O conector para OPC UA lida com as complexidades da comunicação OPC UA com servidores OPC UA e outros dispositivos leaf.
    • Os fluxos de dados fornecem recursos de transformação e contextualização de dados e permitem que você roteie mensagens para vários locais, incluindo pontos de extremidade na nuvem.
  • A experiência de operações é uma interface do usuário da Web que fornece uma experiência unificada para tecnólogos operacionais (OT) gerenciarem ativos e fluxos de dados em uma implantação de Operações IoT do Azure. Um administrador de TI pode usar o gerenciador de sites do Azure Arc (visualização) para agrupar instâncias do Azure IoT Operations por local físico e facilitar a localização de instâncias pelos usuários de OT.

Implementar

O Azure IoT Operations é executado em clusters Kubernetes habilitados para Arc na borda. Você pode implantar as Operações do Azure IoT usando o portal do Azure ou a CLI do Azure.

Gerir dispositivos e ativos

As Operações IoT do Azure podem se conectar a vários dispositivos e ativos industriais. Você pode usar a experiência de operações ou a CLI do Azure para gerenciar os dispositivos e ativos aos quais deseja se conectar.

O conector para OPC UA gerencia a conexão com servidores OPC UA e outros dispositivos leaf. O conector para OPC UA publica dados dos servidores OPC UA para tópicos do broker MQTT.

O Azure IoT Operations usa o Registro de Dispositivo do Azure para armazenar informações sobre ativos locais na nuvem. O serviço permite que você gerencie ativos na borda a partir do portal do Azure ou da CLI do Azure. O Registro de Dispositivo do Azure também inclui um registro de esquema para os ativos. Os fluxos de dados usam esses esquemas para desserializar e serializar mensagens.

Descoberta automática de ativos

A descoberta automática de ativos usando os serviços Akri, o Registro de Dispositivo do Azure, o conector para OPC UA, a conexão para ONVIF (visualização) e o conector de mídia (visualização) está disponível na versão atual das Operações IoT do Azure. Atualmente, não há cenários configuráveis pelo usuário para serviços Akri na interface do usuário da Web de experiência de operações para descoberta automática de ativos.

Para saber mais, consulte as notas de versão da versão atual.

Se estiver a utilizar uma versão de pré-visualização anterior das Operações IoT do Azure, pode encontrar a documentação dos serviços Akri no site das versões anteriores.

Publique e assine com o MQTT

O broker MQTT é executado na borda. Ele permite que você publique e assine tópicos MQTT. Você pode usar o agente MQTT para criar arquiteturas orientadas a eventos que conectam seus dispositivos e ativos à nuvem.

Exemplos de como os componentes nas Operações IoT do Azure usam o agente MQTT incluem:

  • O conector para OPC UA publica dados de servidores OPC UA e outros dispositivos folha para tópicos MQTT.
  • Os fluxos de dados assinam tópicos MQTT para recuperar mensagens para processamento antes de enviá-las para pontos de extremidade na nuvem.

Ligar à cloud.

Para se conectar à nuvem a partir das Operações do Azure IoT, você pode usar os seguintes pontos de extremidade de destino de fluxo de dados:

Suporte offline

As Operações IoT do Azure suportam o tempo offline máximo durante 72 horas. A degradação pode ocorrer dentro de 72 horas. No entanto, as Operações IoT do Azure retomarão totalmente funcionais quando se reconectarem.

Processar dados

Os fluxos de dados fornecem recursos aprimorados de transformação e contextualização de dados nas Operações IoT do Azure. Os fluxos de dados podem usar esquemas armazenados no registro de esquema para desserializar e serializar mensagens.

Visualizar e analisar a telemetria

Para visualizar e analisar a telemetria de seus dispositivos e ativos, você pode usar serviços de nuvem, como:

Comunicação segura

Para proteger a comunicação entre dispositivos e a nuvem por meio de ambientes de rede isolados com base na arquitetura de Rede ISA-95/Purdue, use o componente Gerenciamento de Rede em Camadas do Azure IoT (visualização).

Ambientes suportados

A Microsoft dá suporte aos seguintes ambientes para implantações de Operações IoT do Azure.

Environment Versão Mínima Disponibilidade
K3s no Ubuntu 24.04 K3s versão 1.31.1 Disponibilidade geral
Azure Kubernetes Service (AKS) Edge Essentials no Windows 11 IoT Enterprise AksEdge-K3s-1.29.6-1.8.202.0 Pré-visualização pública
Serviço Kubernetes do Azure (AKS) no Azure Local Azure Stack HCI OS, versão 23H2, compilação 2411 Pré-visualização pública

Regiões suportadas

O Azure IoT Operations dá suporte a clusters habilitados para Arc nas seguintes regiões:

País/Região Valor da CLI
E.U.A. Leste eastus
E.U.A. Leste 2 eastus2
E.U.A. Oeste westus
E.U.A. Oeste 2 westus2
EUA Oeste 3 westus3
Europa Ocidental westeurope
Europa do Norte northeurope

Essa lista de regiões com suporte só se aplica à região que você usa ao conectar seu cluster ao Azure Arc. Esta lista não o impede de utilizar a sua região preferida do Azure para os seus recursos na nuvem. Os componentes do Azure IoT Operations e outros recursos implantados em seu cluster nessas regiões com suporte ainda podem se conectar a recursos de nuvem em regiões diferentes.

Dependências

O Azure IoT Operations depende do seguinte conjunto de serviços e recursos de suporte:

Nota

Esses recursos e serviços que são usados como dependências por sistemas internos do Azure IoT Operations herdam o status de disponibilidade geral da licença do produto Azure IoT Operations. Para obter mais informações sobre o modelo de licenciamento, consulte Contrato de Assinatura Online da Microsoft.

Próximo passo

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