Tento článek obsahuje přehled monitorování a správy architektury, charakteristik a komponent smyčky procesů.
Architektura
Stáhněte si soubor aplikace Visio s touto architekturou.
Smyčka správy a monitorování IoT je systém dohledu, který zajišťuje, že systém funguje v rámci provozních prahových hodnot. Více zařízení v systému musí jednat ve shodě, aby bylo dosaženo a zůstalo v přípustném rozsahu požadovaného stavu. Smyčka správy a monitorování sleduje a koreluje trendy signálu horké telemetrie z více zařízení, aby odvodila aktuální stav. Logika kombinuje tyto trendy s historií teplých časových řad a signály podnikového systému pro výpočet nových přehledů. Smyčka monitorování a správy pak předává přehledy prostřednictvím modulu pravidel, aby vygenerovala příkazy pohonu nebo podle potřeby vytvářela alarmy.
Vlastnosti
Smyčky monitorování a správy mají následující vlastnosti:
- Může být vzdálená nebo blízko fyzických zařízení IoT. Prostory, které jsou od přírody vzdálené, jako jsou ropovody a plynárenské potrubí, transformátory, inteligentní zvonky dveří, nebezpečná prostředí a sledování prostředků, nemohou tuto infrastrukturu pojmout. V těchto prostředích fungují smyčky monitorování a správy ze vzdálených zařízení, jako jsou veřejné nebo privátní cloudy. V procesních odvětvích, jako je rafinace ropy a chemická výroba, mohou být smyčky monitorování a správy nasazeny blíže k zařízením. Diskrétní výroba může tyto smyčky nasadit také místně, protože výpadky sítě můžou být nákladné.
- Závisí na smyčce měření a řízení založených na zařízení pro základní procesy monitorování a správy.
- Může se integrovat s dalšími podnikovými systémy, jako jsou plánování podnikových zdrojů (ERP), řízení vztahů se zákazníky (CRM), správa životního cyklu produktů (PLM) a podpůrné systémy pro kontextování operací. Monitorování a správa smyček nezávisí na fungování těchto systémů.
- Využívat streamy telemetrie senzorů a přispívat k poslednímu známému stavu zařízení, mezipaměti horkých časových řad, historii teplých časových řad a agregovaným souhrnům.
- Vygenerujte příkazy pro dohled zpět do zařízení za podmínek, které je třeba opravit.
- Výpočet stavů zařízení závislých na výpočetních prostředcích a poskytování informačních kanálů událostí pro externí systémy
- Primárně se integruje se zařízeními a podnikovými systémy přes síťové protokoly HTTP, MQTT a AMQP.
- V závislosti na scénáři IoT může mít cykly několik sekund. K rozptylu zpoždění nebo kolísání síťových paketů může dojít při použití síťových protokolů, které nejsou citlivé na čas, jako jsou MQTT, HTTP a AMQP.
Komponenty
Smyčky monitorování a správy zahrnují následující komponenty:
- Zprostředkovatelé zpráv zpracovávají telemetrii a odesílají příkazy do zařízení.
- V registru zařízení nebo systému záznamů a jediné pravdy pro všechna zařízení IoT se ukládají metadata o zařízeních a relacích mezi zařízeními. Procesor streamu telemetrie používá informace z registru k pochopení struktury zpráv telemetrie a k analýze a spouštění logiky zpracování datových proudů. Zprostředkovatel zpráv používá registr k ověření žádostí o připojení zařízení a rozhodování o směrování zpráv. Logika zpracování událostí používá metadata entit, aby zajistila, že vstupy, výstupy a logika zpracování odpovídají strukturálním a sémantickým vztahům a interakcím entit.
- Procesor TSP (Telemetry Stream Processor) přijímá telemetrii zařízení, odděluje stav jednotlivých zařízení a sad zařízení a zjišťuje chyby a odchylky od požadovaného stavu. TSP odesílá chybové stavy a agregované nebo nezpracované datové body do příslušných obslužných rutin událostí a do horkého a teplého úložiště za účelem dalšího zpracování a uchovávání záznamů.
- Historie horkých časových řad je vysokorychlostní úložiště v paměti nebo vzdálené mezipaměti, které poskytuje poslední známé metriky zařízení a sadu datových bodů pro detekci trendů téměř v reálném čase.
- Historie teplých časových řad ukládá několik týdnů datových bodů, které pomáhají korelovat trendy téměř v reálném čase s dlouhodobými trendy a vycítit potenciální odchylky od požadovaného stavu. Monitorování a správa smyček může také používat indexované úložiště k předběžnému výpočetnímu vývoji.
- Výpočet událostí počítá události s možností akce tím, že kombinuje události procesoru streamu, poslední známé stavy zařízení, trendy téměř v reálném čase z historie horkých časových řad a v případě potřeby historii teplých časových řad.
- Modul pravidel využívá a zpracovává obchodní události úpravou požadovaných stavů zařízení pomocí příslušných příkazů. Modul pravidel může také publikovat události a alarmy do monitorovací konzoly.
- Monitorovací konzola poskytuje vizuální zobrazení a v případě potřeby zásah člověka.
Podrobnosti scénáře
Smyčka monitorování a správy Internetu věcí (IoT) je systém dohledu, který nepřetržitě monitoruje fyzický systém řízený sadou síťových zařízení IoT. Smyčka monitorování a správy zajišťuje, že je systém v přípustném rozsahu požadovaného nastaveného stavu, a vydává příkazy pro řízení systému.
Potenciální případy použití
Toto řešení je ideální pro odvětví energetiky, životního prostředí, výroby, vzdělávání, zařízení a nemovitostí. Mezi příklady scénářů pro monitorování a správu smyček patří:
- Inteligentní sběr odpadků: Nasměrujte nákladní vůz na trasu, která nejvíce potřebuje svoz odpadků.
- Inteligentní areál: Při detekci požáru ve více budovách vystavte upozornění na evakuační výstrahu areálu.
- Distribuce energie: Proaktivně vypněte napájení do několika městských bloků na základě předpovědi silného větru a deště.
- Monitorování plynového potrubí: Vypněte čerpací stanici plynu po snímání poklesů tlaku v několika segmentech vzdáleného potrubí.
- Inteligentní měřiče: Monitorujte spotřebu energie a kombinujte ji s předpověďmi počasí, abyste automaticky zvýšili nastavenou hodnotu domácích termostatů v rámci programu, který poskytuje slevy pro úsporné spotřebitele energie.
- Větrná farma: Jakmile si v větrné farmě povšimne poklesu výkonu, naplánujte kontrolu podezřelých větrných turbín.
- Procesní odvětví: Monitorujte a kontrolujte proces praskání ropy v ropné rafinerii. Monitorování a řízení výroby barev a sypkých chemických látek.
- Diskrétní výroba: Monitorujte a ovládejte kontrolní a balicí buňku widgetu.
Přispěvatelé
Tento článek spravuje Microsoft. Původně ji napsali následující přispěvatelé.
Hlavní autor:
- Hanu Kommalapati | Hlavní softwarový inženýr
Pokud chcete zobrazit neveřejné profily LinkedIn, přihlaste se na LinkedIn.