Project 15 Open Platform IoT sustainability

Azure Event Grid
Azure Event Hubs
Azure Functions
Azure IoT Hub
Azure Stream Analytics

Nápady na řešení

Tento článek je myšlenkou řešení. Pokud chcete, abychom obsah rozšířili o další informace, jako jsou potenciální případy použití, alternativní služby, aspekty implementace nebo pokyny k cenám, dejte nám vědět tím, že nám poskytnete zpětnou vazbu k GitHubu.

Cílem Projectu 15 od Microsoftu je umožnit vědcům a odborníkům na ochranu po celém světě. Projekt spáruje týmy ochrany s komunitou vývojářů, studentů a partnerů Microsoftu. Tento projekt pomáhá těmto týmům zachytit a analyzovat data, která potřebují k zachování důležitých druhů a ekosystémů, které jsou podporovány výkonem Azure a otevřenou platformou IoT (Internet of Things).

Architektura

Následující části poskytují přehled o funkcích a architektuře Open Platform v Projectu 15.

Diagram s přehledem funkcí Open Platform v Projectu 15 Barvy označují úroveň přizpůsobení, kterou každá oblast vyžaduje.

Diagram znázorňující komponenty a funkce otevřené platformy Project 15 Pruhy zobrazují oblasti funkcí, jako je správa uživatelů a zabezpečení. Pole představují akce, které platforma zpracovává, jako jsou připojení zařízení a ingestování dat. Mezi poli jsou šipky, které označují tok dat v systému. Komponenty jsou barevně kódované. Světle zelené prvky jsou plně součástí platformy. Tmavě zelené prvky jsou zahrnuté, ale potřebují přizpůsobení. Modré prvky nejsou ve výchozím nastavení zahrnuty a vyžadují úplné přizpůsobení. Jsou viditelné také obrázky zvířat a rostlin připojených k senzorům a trackerům. Šipky označují, že jejich data proudí do systému a systém může tato zařízení spravovat.

Stáhněte si soubor aplikace Visio s touto architekturou.

Tok dat

Komponenty Open Platform spadají do těchto kategorií:

  • Plně zahrnuté: Služby Azure, které nasadíte jednou. Tyto komponenty rozbalíte při přidávání zařízení do řešení.

  • Součástí je ale potřeba přizpůsobení: Služby, které řešení nasadí. Tyto služby upravíte tak, aby vyhovovaly vašemu případu použití. Podrobné informace o těchto službách najdete v Příručce pro vývojáře open platform v Projectu 15. Základní zobrazení služeb najdete v podrobnostech řešení dále v tomto článku.

  • Nezahrnuje a nevyžaduje úplné přizpůsobení: místo, kde se nachází duševní vlastnictví. Jakmile řešení nasadíte do vlastního účtu Azure, je to vaše sestavení. Představte si, jak používáte textový procesor. Textový procesor je nástroj a kniha, kterou píšete, je vaše. Příběh, který publikujete, je váš a výnosy, které vygenerujete, jsou vaše. V Projectu 15 Open Platform platí stejný nápad. Toto řešení je nástroj, který používáte k vytváření vlastních řešení.

Podrobnosti řešení

Diagram znázorňující, jak Open Platform Project 15 shromažďuje, zpracovává, analyzuje, ukládá, zabezpečuje, vizualizuje a monitoruje data zařízení IoT.

Diagram znázorňující komponenty Azure, které tvoří platformu Project 15 Open Platform Pole představují vrstvy řešení, jako je brána, vrstva procesu dat, prezentační vrstva a vrstva úložiště. Šipky ukazují, jak data proudí mezi těmito vrstvami. Šipky ukazují, jak uživatelé a zařízení komunikují se systémem.

Stáhněte si soubor aplikace Visio s touto architekturou.

Různé služby a konfigurace Azure tvoří open platformu Project 15:

  1. Služba zřizování zařízení Azure IoT Hub zřídí zařízení IoT a připojí je ke službě IoT Hub.

  2. Platformy streamování a služby vytvářejí datový kanál, který je nezbytný pro základní telemetrii a zpracování událostí:

    • Azure Event Hubs ingestuje telemetrii a události ze zařízení IoT.
    • Azure Event Grid poskytuje model publikování a odběru, který směruje události.
  3. Azure Stream Analytics analyzuje data (3a). Azure Functions zpracovává data (3b). Azure Time Series Přehledy monitoruje, analyzuje a ukládá data (3c). Tyto tři služby také předá data do prezentační vrstvy.

  4. Uživatelé se připojují k prezentační vrstvě prostřednictvím prohlížečů. V této vrstvě:

    • Zasílání zpráv služby Azure SignalR poskytuje vizualizaci v reálném čase.
    • služba Aplikace Azure a její funkce Web Apps poskytují platformy pro vytváření, nasazování a škálování webových aplikací.
    • Nástroje jako Time Series Přehledy a Power BI vizualizují zařízení IoT, telemetrii a události na webech.
  5. Databáze, Azure Blob Storage a tabulky ukládají telemetrická data a data souborů z poboček v terénu.

  6. Další komponenty Azure poskytují další funkce:

    • Azure Functions a funkce API Apps služby Aplikace Azure Service pracují na zpřístupnění událostí správy zařízení na webech.
    • Id Microsoft Entra spravuje uživatele.
    • Aplikace API a Event Grid spravují externí data.
    • Azure Digital Twins nabízí možnosti modelování pro optimalizaci operací.
    • Microsoft Defender for Cloud zabezpečuje řešení vytvořením zásad zabezpečení a řízení přístupu.
    • Služba Azure Notification Hubs a Azure Logic Apps zpracovávají oznámení.
    • Azure Machine Učení poskytuje funkce AI pro prognózování chování zařízení.
    • Azure Mapy sleduje geofencingová data pro poskytování služeb založených na poloze.

Komponenty

  • IoT Hub připojuje zařízení ke cloudovým prostředkům Azure. Pomocí této spravované služby můžete pomocí dotazů filtrovat data, která odesíláte do cloudu.

  • Služba zřizování zařízení služby IoT Hub umožňuje bezdotykové zřizování za běhu. S touto pomocnou službou IoT Hubu můžete zřizovat zařízení zabezpečeným a škálovatelným způsobem.

  • Event Hubs je plně spravovaná platforma pro streamování velkých objemů dat.

  • Event Grid zjednodušuje aplikace založené na událostech. Tato služba směruje události ze zdrojů do cílů při oddělení vydavatelů událostí od odběratelů událostí.

  • Stream Analytics poskytuje bezserverové zpracování datových proudů v reálném čase, které může spouštět dotazy v cloudu a na zařízeních na okraji sítě. Stream Analytics ve službě IoT Edge může filtrovat nebo agregovat data odesílaná do cloudu pro další zpracování nebo úložiště.

  • Funkce jsou bezserverová výpočetní platforma řízená událostmi, kterou můžete použít k místnímu sestavení a ladění bez dodatečné instalace. Pomocí služby Functions můžete nasazovat a pracovat ve velkém měřítku v cloudu a používat triggery a vazby k integraci služeb.

  • Time Series Přehledy je analytická platforma, pomocí které můžete monitorovat, analyzovat a vizualizovat data časových řad IoT.

  • Azure SignalR Service je opensourcová softwarová knihovna, která poskytuje způsob odesílání oznámení do webových aplikací v reálném čase.

  • Služba App Service a její funkce Web Apps jsou plně spravované platformy pro vytváření, nasazování a škálování webových aplikací.

  • Power BI je kolekce softwarových služeb a aplikací, které používáte k připojení a vizualizaci nesouvisejících zdrojů dat.

  • Blob Storage poskytuje optimalizované cloudové úložiště objektů, které spravuje obrovské objemy nestrukturovaných dat.

  • API Apps je funkce služby App Service, kterou můžete použít k vytváření a využívání rozhraní API v cloudu při používání jazyka podle vašeho výběru.

  • Microsoft Entra ID je cloudová služba identit s více tenanty, která řídí přístup k Azure a dalším cloudovým aplikacím.

  • Azure Digital Twins vytváří modely zařízení a prostředí IoT. Tyto digitální reprezentace můžete použít k vývoji lepších produktů, optimalizaci provozu, minimalizaci nákladů a zlepšování zákaznických prostředí.

  • Microsoft Defender for Cloud nabízí rozšířené možnosti detekce a reakce (XDR), které chrání hybridní cloudové úlohy před hrozbami.

  • Notification Hubs poskytuje modul nabízených oznámení, který můžete použít k odesílání oznámení na libovolnou platformu z jakéhokoli back-endu.

  • Logic Apps automatizuje pracovní postupy. Pomocí této služby můžete propojit aplikace a data napříč cloudy bez psaní kódu.

  • Strojové Učení je cloudové prostředí, které můžete použít k trénování, nasazování, automatizaci, správě a sledování modelů strojového učení. Pomocí těchto modelů můžete předpovídat budoucí chování, výsledky a trendy.

  • Azure Mapy nabízí geoprostorová rozhraní API pro přidávání map, prostorových analýz a řešení mobility do aplikací.

Podrobnosti scénáře

Klíčovou součástí těchto řešení je open platformu Project 15, kterou Microsoft navrhl a vytvořil. Tento opensourcový software se připojuje ke cloudu a bezpečně spravuje zařízení, která využívají projekty ochrany. Její architektura slouží jako referenční informace k vytváření komplexních řešení IoT.

Díky zhruba 80% způsobu, jak dokončit řešení, pomáhá open platformu Project 15 splnit tyto cíle:

  • Zavřete mezeru v dovednostech. Připravená platforma zvyšuje inovace. Vědecké vývojáře můžou rozšířit do konkrétních případů použití.
  • Zvyšte rychlost nasazení. Díky tomu, že pomáhá týmům překonat technické výzvy, platforma zkracuje dobu potřebnou k vytvoření zásadních přehledů.
  • Snížení nákladů na vývoj Platforma snižuje složitost, což vede k nižším celkovým nákladům na vývoj. Otevírá také příležitosti pro spolupráci s opensourcovými vývojářskými komunitami a univerzitami.

Potenciální případy použití

Díky své otevřené platformě přispívá Project 15 k zachování a udržitelnosti ekosystému nejnovější technologie Azure a IoT. Project 15 tak zrychluje vědecké inovace v těchto a dalších oblastech:

  • Sledování druhů a pozorování
  • Prevence poachingu
  • Monitorování ekosystému
  • Detekce znečištění

Nasazení tohoto scénáře

Přispěvatelé

Tento článek spravuje Microsoft. Původně byla napsána následujícími přispěvateli.

Hlavní autor:

Další kroky