Поделиться через

Основные сведения об объектных моделях и пространственном интеллектуальном графе в Digital Twins

  • Статья

Важно!

Выпущена новая версия службы Azure Digital Twins. В свете расширенных возможностей новой службы исходная служба Azure Digital Twins (описанная в этом наборе документации) была прекращена.

Чтобы просмотреть документацию по новой службе, перейдите к активной документации по Azure Digital Twins.

Azure Digital Twins — это служба Интернета вещей Azure, которая обладает полными виртуальными представлениями физических сред и связанных устройств, датчиков и пользователей. Она улучшает разработку, объединяя предметно-ориентированные концепции в полезные модели. Эти модели размещаются в пространственном интеллектуальном графе. Такие понятия эффективно моделируют взаимосвязи и взаимодействия между людьми, пространствами и устройствами.

Объектные модели Digital Twins описывают понятия, категории и свойства по предметной области. Модели создают пользователи, которые хотят адаптировать решение к своим конкретным потребностям. Вместе эти предварительно определенные объектные модели Digital Twins составляют онтологию. В онтологии умного здания описаны регионы, площадки, этажи, офисы, зоны, конференц-залы и фокус-комнаты. В онтологии энергетической сети описаны разные электростанции, подстанции, энергетические ресурсы и потребители. Объектные модели и онтологии Digital Twins позволяют персонализировать разные сценарии и потребности.

После создания объектных моделей и онтологий Digital Twins можно переходить к заполнению пространственного графа. Пространственные графы — это виртуальные представления множества взаимосвязей между пространствами, устройствами и людьми, имеющими отношение к решению Интернета вещей. На приведенной ниже схеме показан пример пространственного графа, который использует онтологию умного здания.

Создание пространственного графа Digital Twins

Пространственный граф объединяет пространства, устройства, датчики и пользователей. Связи между ними воспроизводят зависимости из реального мира. В этом примере представлен объект 43 с четырьмя этажами, на каждом из которых есть много разных областей. Пользователи связаны со своими рабочими станциями и имеют доступ к частям графа. Администратор имеет право вносить изменения в пространственный граф, а посетитель может только просматривать определенные сведения о здании.

Объектные модели Digital Twins

Объектные модели Digital Twins поддерживают следующие основные категории объектов:

  • Пробелы — это виртуальные или физические расположения, например, Tenant, , CustomerRegionи Venue.
  • Устройства являются виртуальными или физическими единицами оборудования, например AwesomeCompany Device или Raspberry Pi 3.
  • Датчики являются объектами, которые позволяют обнаруживать события, например AwesomeCompany Temperature Sensor или AwesomeCompany Presence Sensor.
  • Пользователи представляют собой жильцов и их характеристики.

Другие категории объектов:

  • Ресурсы присоединены к пространству и обычно представляют ресурсы Azure для использования объектами в пространственном графе, например IoTHub.
  • Большие двоичные объекты присоединяются к объектам (к пространствам, устройствам, датчикам и пользователям). Они используются как файлы с определенным типом mime и метаданными, например, maps, pictures и manuals.
  • Расширенные типы являются расширяемыми перечислениями, которые дополняют сущности определенными характеристиками, например SpaceType или SpaceSubtype.
  • Онтологии представляют набор расширенных типов, например, Default, , BuildingBACnetи EnergyGrid.
  • Ключи и значения свойств являются пользовательскими характеристиками пространств, устройств, датчиков и пользователей. Они могут дополнять встроенные характеристики, например ключ DeltaProcessingRefreshTime со значением 10.
  • Роли — это наборы разрешений, назначенных пользователям и устройствам в пространственном графе, например , Space AdministratorUser Administratorи Device Administrator.
  • Назначения ролей обозначают связь между ролью и объектом в пространственном графе. Например, пользователь или субъект-служба могут получить разрешение на управление пространством в пространственном графе.
  • Хранилища ключей безопасности предоставляют ключи безопасности для всех устройств в иерархии в рамках заданного объекта пространства, чтобы обеспечить безопасное взаимодействие устройства с Digital Twins.
  • Определяемые пользователем функции позволяют настраивать обработку телеметрии датчика в пространственном графе. Например, с помощью определяемой пользователем функции можно:
    • задать значение датчика;
    • выполнить пользовательскую логику для показаний датчика и сохранить результат в пространстве;
    • присвоить пространству метаданные;
    • отправлять уведомления, когда выполняются предварительно определенные условия. Сейчас определяемые пользователем функции можно создать на языке JavaScript.
  • Сопоставители являются объектами, которые определяют, какие определяемые пользователем функции выполняются для заданного сообщения телеметрии.
  • Конечные точки — это расположения, в которых могут направляться сообщения телеметрии и события Digital Twins, например, Event Hubи Event GridService Bus.

Пространственный интеллектуальный граф

Пространственный граф — это иерархический граф пространств, устройств и людей, определенных в объектной модели Digital Twins. Пространственный граф поддерживает наследование, фильтрацию, обход, масштабируемость и расширяемость. Вы можете взаимодействовать с пространственным графом и управлять им с помощью коллекции REST API.

Развернув службу Digital Twins в подписке, вы становитесь глобальным администратором корневого узла. Вы автоматически получаете полный доступ ко всей структуре. Пространства в графе предоставляются через API Space. API Device позволяет предоставлять службы, а API Sensor — датчики. Средства с открытым кодом также доступны для массовой подготовки графа.

Наследование в графе. Наследование применяется к разрешениям и свойствам, которые распространяются с родительского узла на все дочерние. Например, пользователю на узле назначается определенная роль. Этот пользователь получает соответствующие разрешения как для этого узла, так и для всех его дочерних узлов. Дочерние узлы также наследуют все ключи свойств и расширенные типы, определенные для родительского узла.

Фильтрация графа. Фильтрация позволяет сузить результаты запроса. Вы можете фильтровать данные по идентификаторам, именам, типам, подтипам, родительским пространствам и связанным пространствам. Кроме того, можно применить фильтры по типам данных датчиков, ключам и значениям свойств, traverse, minLevel, maxLevel, а также другим параметрам фильтра OData.

Обход графа. Вы можете выполнять обход пространственного графа вертикально или горизонтально. Вертикальный обход графа сверху вниз или снизу вверх выполняется с помощью параметров traverse, minLevel и maxLevel. При горизонтальном обходе графа перебираются одноуровневые узлы, прикрепленные к родительскому пространству непосредственно или через его потомков. Запрос объекта позволяет получить все связанные с ним объекты с помощью параметра includes API-интерфейсов GET.

Масштабируемость графа. Digital Twins гарантирует масштабируемость графа для обработки реальных рабочих нагрузок. Azure Digital Twins можно использовать для представления больших портфелей недвижимости, инфраструктуры, устройств, датчиков, телеметрии и многого другого.

Расширяемость графа. Расширяемость графа позволяет настраивать базовые объектные модели Digital Twins, используя новые типы и онтологии. Данные Digital Twins также можно обогатить за счет расширяемых свойств и значений.

API управления пространственного интеллектуального графа

После развертывания Digital Twins с портала Azure автоматически создается URL-адрес Swagger для API управления. Он отображается в разделе Обзор портала Azure в указанном ниже формате.

https://YOUR_INSTANCE_NAME.YOUR_LOCATION.azuresmartspaces.net/management/swagger
Имя Заменить на
YOUR_INSTANCE_NAME Имя экземпляра Digital Twins
YOUR_LOCATION Регион сервера, в котором размещен ваш экземпляр

На этом изображении представлен полный формат URL-адреса.

API управления на портале Digital Twins

Дополнительные сведения об использовании пространственных интеллектуальных графов см. в кратком обзоре интерфейсов API управления Azure Digital Twins.

Совет

Для демонстрации набора функций API предоставляется краткий обзор предварительной версии Swagger. Он размещен по адресу docs.westcentralus.azuresmartspaces.net/management/swagger.

Дополнительные сведения об использовании Swagger.

Все вызовы API должны пройти аутентификацию с помощью OAuth. В API-интерфейсах выполняются рекомендации по REST API от корпорации Майкрософт. Большинство API-интерфейсов, возвращающих коллекции, поддерживают параметры системного запроса OData.

Дальнейшие действия