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什麼是 Azure IoT 作業中的資產管理

在 Azure IoT 操作中,重要工作是管理屬於解決方案一部分的資產。 本文:

  • 定義 Azure IoT 作業內容中的資產。
  • 提供您用來管理資產的服務概觀。
  • 說明服務最常見的使用案例。

了解資產

資產是 Azure IoT 操作解決方案的核心元素。 在 Azure IoT 作業中, 資產 是您建立來代表實際資產的邏輯實體。 Azure IoT 操作資產可以發出遙測和事件。 您可以使用這些邏輯資產實例來參考產業邊緣環境中的實際資產。

資產會透過 資產端點連線到 Azure IoT Operations 實例,這是具有一或多個資產南行連線的 OPC UA 伺服器。

了解管理資產的服務

Azure IoT 操作包含數個可協助您管理資產的服務。

下圖顯示 Azure IoT 操作的高階架構。 您用來管理資產的服務會以紅色醒目提示:

圖表:醒目提示用來管理資產的服務。

  • 操作體驗是一個 Web UI,可讓您在解決方案中建立和設定資產。 此 Web UI 可簡化管理資產的工作,同時是管理資產的建議採用服務。
  • Azure Device Registry 是一項後端服務,可讓雲端和邊緣管理資產。 Device Registry 會將邊緣環境中定義為雲端中的 Azure 資源的資產。 它提供單一整合登錄,讓與資產互動的所有應用程式和服務都可以連線到單一來源。 Device Registry 也會管理雲端資產與資產之間的同步處理,做為邊緣 Kubernetes 中的自定義資源。
  • 架構登錄是一項服務,可讓您定義和管理資產的架構。 數據流會使用架構來還原串行化和串行化訊息。
  • 「OPC UA 連接器」是一項資料輸入和通訊協定轉譯服務,可讓 Azure IoT 操作從您的資產輸入資料。 此訊息代理程式會從您的資產接收遙測和事件,並將資料發佈至 MQTT 訊息代理程式中的主題。 此訊息代理程式是以廣泛使用的 OPC UA 標準為基礎。
  • 媒體連接器 (預覽) 是一項服務,可從媒體來源製作媒體,例如可供其他 Azure IoT Operations 元件使用的邊緣連接相機。
  • ONVIF 連接器(預覽版)是一項服務,可探索並註冊 ONVIF 資產,例如相機。 連接器可讓您管理和控制 ONVIF 資產,例如連線到叢集的相機。

從遠端建立並管理資產

下列工作適用於產業、零售和健康等領域的作業小組:

  • 從遠端建立資產
  • 若要存取資產資料,請訂閱 OPC UA 標籤和事件
  • 管理連線的媒體來源,例如相機

操作體驗 Web UI 可讓操作團隊在簡化的 Web 介面中執行這些工作。 操作體驗會使用先前所述的其他服務來完成這些工作。 您也可以使用 Azure IoT Operations CLI 來管理資產,方法是使用 az iot ops asset set of commands。

操作體驗會使用 OPC UA 連接器與本機 OPC UA 伺服器交換資料。 OPC UA 伺服器是與資產通訊的軟體應用程式。 OPC UA 連接器會公開:

  • 代表數據點的 OPC UA 標記 。 OPC UA 標籤提供資產的即時或歷史資料,您可以設定取樣標記值的頻率。
  • 代表狀態變更的 OPC UA 事件 。 OPC UA 事件會為您的資產提供即時狀態資訊,讓您設定警示和通知。

作業體驗會使用媒體連接器和 ONVIF 的連接器來管理媒體來源,例如相機。 媒體連接器可讓您存取媒體來源,例如邊緣連接相機。 ONVIF 的連接器會探索並註冊 ONVIF 資產,例如連線到叢集的相機。

操作體驗可讓使用者在方便使用的介面中建立資產並訂閱 OPC UA 標籤。 使用者可以藉由提供資產詳細資料和組態來建立自訂資產。 使用者可以建立或匯入標籤和事件定義、訂閱標籤,並將其指派給資產。

將資產儲存為集中式登錄中的 Azure 資源

當您在作業體驗中建立資產或使用 Azure IoT Operations CLI 擴充功能時,該資產會在 Azure Device Registry 中定義。

Device Registry 針對在雲端或邊緣上執行的應用程式,提供裝置和資產的單一登錄。 在雲端中,資產會建立為 Azure 資源,讓您透過這些資源來組織資產,例如使用資源群組和標籤來組織資產。 在邊緣,Azure Device Registry 會為每個資產建立 Kubernetes 自定義資源,並將這兩個資產表示法保持同步。

裝置登錄檔提供數個功能,可協助小組管理資產:

  • 整合登錄。 裝置登錄可作為資產中繼資料的單一事實來源。 擁有單一登錄可讓您存取和管理在雲端或邊緣上執行的 Azure、合作夥伴和客戶應用程式之間的資產。
  • 資產作為 Azure 資源。 由於裝置登錄檔會將資產投射為真正的 Azure 資源,因此您可以使用已建立的 Azure 功能和服務來管理資產。 企業可以使用 Azure Resource Manager、Azure 的原生部署和管理服務與產業資產。 Azure Resource Manager 提供了資源群組、標籤、角色型存取控制 (RBAC)、原則、記錄和稽核等功能。
  • 資產的雲端管理。 您可以使用作業體驗或使用 Azure API 和管理工具,例如 Azure Resource Graph 來管理資產。 無論您使用哪一種方法來管理資產,雲端中所做的變更都會同步處理至邊緣,並公開為 Kubernetes 叢集中的自定義資源。

例如,下列螢幕快照集顯示單一資產,在此案例中,控溫器會在雲端管理工具和 Azure IoT 作業叢集上檢視。 第一個螢幕快照顯示作業體驗中的控溫器資產:

螢幕擷取畫面:顯示操作體驗中的控溫器資產。

這個螢幕快照顯示 Azure 入口網站 中的相同控溫器資產:

螢幕擷取畫面:顯示 Azure 入口網站中的控溫器資產。

最後一個螢幕快照顯示與 Kubernetes 自訂資源相同的控溫器資產:

螢幕擷取畫面:顯示作為 Kubernetes 自訂資源的控溫器資產。

針對邊緣解決方案使用通用資料交換標準

工業環境中的關鍵需求之一,便是機器對機器和機器對雲端資料交換的通用標準或通訊協定。 藉由使用受廣泛支援的資料交換通訊協定,您可以簡化流程,讓不同的產業資產彼此交換資料、在 Kubernetes 叢集執行的工作負載以及雲端交換資料。 OPC UA 是平台獨立服務導向架構的規格,可在產業環境中進行資料交換。

使用 OPC UA 標準的工業環境,包含下列基本 OPC UA 元素:

  • OPC UA 伺服器是以 OPC UA 規格為基礎的軟體,可與資產通訊並提供核心 OPC UA 服務給這些資產。
  • OPC UA 用戶端。 OPC UA 用戶端是與要求和回應網路模式中 OPC UA 伺服器互動的軟體。 OPC UA 用戶端會連線到 OPC UA 伺服器,並提交讀取和寫入資料項目等動作的要求。

OPC UA 連接器是 OPC UA 用戶端,可根據 OPC UA 標準將資料從 OPC UA 伺服器輸入到邊緣解決方案。 OPC UA 連接器會與 Azure IoT 操作一同安裝。 您可以視需要安裝 OPC UA 模擬伺服器,以便測試並使用服務。

自動資產探索

Akri 服務可讓您在邊緣部署及設定連線通訊協定,例如 OPC UA 和 ONVIF。 Akri 服務會使用 Azure Device Registry 中的資產和資產端點資源,在環境中建立不同裝置和通訊協定連線的模型。

Akri 服務透過使用連接器所產生的預先設定數據集和資產端點自動上線資產,以代表網路上的功能和裝置,來簡化建立資產的程式。

現在:

  • 作業體驗 Web UI 無法讓您設定 Akri 服務和案例。
  • 連接器不會練習 Akri 服務的探索功能。