Architektura služby Azure IoT Central

IoT Central je připravené prostředí, které umožňuje rychle vyhodnotit váš scénář IoT. Jedná se o řešení IoT (aPaaS) aplikační platformy jako služby a jeho primární rozhraní je webové uživatelské rozhraní. K dispozici je také rozhraní REST API , které umožňuje programovou interakci s aplikací.

Tento článek obsahuje přehled klíčových prvků v architektuře řešení IoT Central.

Mezi klíčové funkce v aplikaci IoT Central patří:

Správa zařízení

IoT Central umožňuje spravovat vozový park zařízení IoT, která odesílají data do vašeho řešení. Je například možné:

• Určete, která zařízení se můžou připojit k vaší aplikaci a jak se ověřují.
• Pomocí šablon zařízení můžete definovat typy zařízení, které se můžou připojit k vaší aplikaci.
• Spravujte zařízení nastavením vlastností nebo voláním příkazů na připojených zařízeních. Můžete například nastavit vlastnost cílové teploty pro termostat zařízení nebo volat příkaz, který aktivuje zařízení pro aktualizaci firmwaru. Vlastnosti a příkazy volání můžete nastavit na:
  • Jednotlivá zařízení prostřednictvím přizpůsobitelného webového uživatelského rozhraní
  • Několik zařízení s naplánovanými úlohami nebo úlohami na vyžádání
• Udržujte metadata zařízení, jako je adresa zákazníka nebo datum poslední služby.

Zobrazení a analýza dat

V aplikaci IoT Central můžete zobrazit a analyzovat data pro jednotlivá zařízení nebo agregovaná data z více zařízení:

• Pomocí mapování můžete transformovat složitou telemetrii zařízení na strukturovaná data uvnitř IoT Central.
• Pomocí šablon zařízení můžete definovat vlastní zobrazení pro jednotlivá zařízení konkrétních typů. Můžete například vykreslit teplotu v průběhu času pro individuální termostat nebo zobrazit živou polohu nákladního vozu.
• Pomocí integrované analýzy můžete zobrazit agregovaná data pro více zařízení. Můžete například zobrazit celkovou obsazenost ve více maloobchodních prodejnách nebo identifikovat obchody s nejvyšší nebo nejnižší sazbou obsazenosti.
• Vytvořte vlastní řídicí panely , které vám pomůžou se správou zařízení. Můžete například přidat mapy, dlaždice a grafy pro zobrazení telemetrie zařízení.

Zabezpečení řešení

V IoT Central můžete nakonfigurovat a spravovat zabezpečení v následujících oblastech:

• Přístup uživatele k aplikaci
• Přístup zařízení k vaší aplikaci.
• Programový přístup k aplikaci
• Ověřování k jiným službám z vaší aplikace
• Protokoly auditu sledují aktivitu ve vaší aplikaci.

Další informace najdete v průvodci zabezpečením IoT Central.

Zařízení

Zařízení shromažďují data ze senzorů, aby odesílala jako datový proud telemetrie do aplikace IoT Central. Například chladicí jednotka odesílá proud hodnot teploty nebo doručovací vůz proudí svou polohu.

Zařízení může pomocí vlastností hlásit svůj stav, například jestli je ventil otevřený nebo uzavřený. Aplikace IoT Central může také použít vlastnosti k nastavení stavu zařízení, například nastavení cílové teploty termostatu.

IoT Central může také řídit zařízení voláním příkazů na zařízení. Řekněte například zařízení, aby si stáhlo a nainstalovalo aktualizaci firmwaru.

Telemetrie, vlastnosti a příkazy, které zařízení implementuje, se souhrnně označují jako možnosti zařízení. Tyto funkce definujete v modelu, který zařízení a aplikace IoT Central sdílejí. V IoT Central je tento model součástí šablony zařízení, která definuje konkrétní typ zařízení. Další informace najdete v tématu Přiřazení zařízení k šabloně zařízení.

Implementace zařízení by měla dodržovat konvence ioT technologie Plug and Play, aby se zajistilo, že může komunikovat s IoT Central. Další informace najdete v různých jazykových sadách SDK a ukázkách.

Zařízení se připojují k IoT Central pomocí jednoho z podporovaných protokolů: MQTT, AMQP nebo HTTP.

Brány

Místní zařízení brány jsou užitečná v několika scénářích, například:

• Zařízení se nemůžou připojit přímo k IoT Central, protože se nemůžou připojit k internetu. Můžete mít například kolekci snímačů obsazenosti s podporou Bluetooth, které se musí připojit přes zařízení brány.
• Množství dat generovaných zařízeními je vysoké. Pokud chcete snížit náklady, zkombinujte nebo agregujte data v místní bráně před odesláním do aplikace IoT Central.
• Vaše řešení vyžaduje rychlé odpovědi na anomálie v datech. Pravidla můžete spouštět na zařízení brány, které identifikují anomálie a podniknou akci místně, aniž byste museli odesílat data do aplikace IoT Central.

Zařízení brány obvykle vyžadují vyšší výpočetní výkon než samostatné zařízení. Jednou z možností implementace zařízení brány je použít Azure IoT Edge a použít jeden ze standardních vzorů brány IoT Edge. Na vhodném zařízení můžete také spustit vlastní kód brány.

Export dat

I když ioT Central obsahuje integrované analytické funkce, můžete exportovat data do jiných služeb a aplikací.

Transformace v definici exportu dat IoT Central umožňují manipulovat s formátem a strukturou dat zařízení před exportem do cíle.

Mezi důvody exportu dat patří:

Ukládání a analýza

Pro dlouhodobé ukládání a kontrolu nad archivací a zásadami uchovávání můžete průběžně exportovat data do jiných cílů úložiště. Použití samostatné služby úložiště mimo IoT Central umožňuje používat další analytické nástroje k odvození přehledů z dat ve vašem řešení.

Automatizace obchodních procesů

Pravidla ve službě IoT Central umožňují aktivovat externí akce, jako je odeslání e-mailu nebo vyvolání události v reakci na podmínky v IoT Central. Můžete například informovat inženýra, pokud okolní teplota zařízení dosáhne prahové hodnoty.

Další výpočty

Možná budete muset transformovat nebo provádět výpočty s daty , abyste je mohli použít buď ve službě IoT Central, nebo v jiné službě. Do dat o poloze hlášených nákladním vozem můžete například přidat místní informace o počasí.

Rozšíření s využitím rozhraní REST API

Vytvářejte integrace, které umožňují spravovat vaši aplikaci i jiné aplikace a služby. Například prostřednictvím kódu programu spravujte zařízení v aplikaci nebo synchronizujte informace o uživatelích s externím systémem.

Škálovatelnost

Aplikace IoT Central interně používají více služeb Azure, jako je IoT Hub a služba Device Provisioning (DPS). Mnohé z těchto základních služeb jsou víceklientní. Aby se však zajistila úplná izolace zákaznických dat, IoT Central používá ioT Huby s jedním tenantem.

IoT Central automaticky škáluje své ioT huby na základě profilů zatížení ve vaší aplikaci. IoT Central může vertikálně navýšit kapacitu jednotlivých center IoT a škálovat počet center IoT v aplikaci. IoT Central také automaticky škáluje další základní služby.

Export dat

Aplikace IoT Central často používají jiné služby nakonfigurované uživatelem. Aplikaci IoT Central můžete například nakonfigurovat tak, aby nepřetržitě exportuje data do služeb, jako jsou Azure Event Hubs a Azure Blob Storage.

Pokud nakonfigurovaný export dat nemůže zapisovat do cíle, IoT Central se pokusí data převést až na 15 minut, po které IoT Central označí cíl jako neúspěšný. Neúspěšné cíle se pravidelně kontrolují a ověřují, jestli jsou zapisovatelné.

IoT Central můžete vynutit restartování neúspěšných exportů zakázáním a opětovným povolením exportu dat.

Projděte si osvědčené postupy vysoké dostupnosti a škálovatelnosti pro cílovou službu exportu dat, kterou používáte:

• Azure Blob Storage: Kontrolní seznam k redundanci a výkonu a škálovatelnosti služby Azure Storage pro úložiště objektů blob
• Azure Event Hubs: Dostupnost a konzistence ve službě Event Hubs a škálování se službou Event Hubs
• Azure Service Bus: Osvědčené postupy pro izolaci aplikací před výpadky a haváriemi služby Service Bus a automatické aktualizace jednotek zasílání zpráv oboru názvů služby Azure Service Bus

Vysoká dostupnost a zotavení po havárii

Možnosti HADR závisí na tom, kdy jste vytvořili aplikaci IoT Central:

Aplikace vytvořené před dubnem 2021

Některé aplikace vytvořené před dubnem 2021 používají jedno centrum IoT. Pro tyto aplikace IoT Central neposkytuje funkce HADR. Pokud se centrum IoT stane nedostupným, aplikace přestane být k dispozici.

az iot central device manual-failover Pomocí příkazu zkontrolujte, jestli vaše aplikace stále používá jedno centrum IoT. Tento příkaz vrátí chybu, pokud má aplikace jedno centrum IoT.

Aplikace vytvořené po dubnu 2021 a před dubnem 2023

Pro připojení zařízení s vysokou dostupností má aplikace IoT Central vždy alespoň dvě centra IoT. Počet center se může zvětšit nebo zmenšit, protože IoT Central škáluje aplikaci v reakci na změny v profilu zatížení.

IoT Central také používá zóny dostupnosti k tomu, aby různé služby, které využívá, byly vysoce dostupné.

Incident, který vyžaduje zotavení po havárii, může být v rozsahu od podmnožině služeb, které se stanou nedostupnými pro celou oblast, nedostupné. IoT Central se řídí různými procesy obnovení v závislosti na povaze a rozsahu incidentu. Pokud se například v důsledku závažného selhání stane nedostupná celá oblast Azure, postupy zotavení po havárii při selhání aplikací pro zotavení po havárii do jiné oblasti ve stejné zeměpisné oblasti.

Aplikace vytvořené po dubnu 2023

Aplikace IoT Central vytvořené po dubnu 2023 mají zpočátku jedno centrum IoT. Pokud se centrum IoT stane nedostupným, aplikace přestane být k dispozici. IoT Central ale automaticky škáluje aplikaci a přidá nové centrum IoT pro každé 10 000 připojených zařízení. Pokud pro aplikace s méně než 10 000 zařízeními vyžadujete více center IoT, odešlete žádost zákaznické podpoře IoT Central.

az iot central device manual-failover Pomocí příkazu zkontrolujte, jestli vaše aplikace aktuálně používá jedno centrum IoT. Tento příkaz vrátí chybu, pokud má aplikace aktuálně jedno centrum IoT.