Sdílet prostřednictvím

Zařízení a připojení IoT a infrastruktura zařízení

Tento přehled představuje klíčové koncepty, jak se fyzické prostředky a zařízení připojují k typickému řešení Azure IoT. Článek také představuje prvky infrastruktury, jako jsou brány a mosty. Každá část obsahuje odkazy na obsah, který poskytuje další podrobnosti a pokyny.

Následující diagram znázorňuje základní zobrazení komponent v typickém IoT řešení na okraji sítě. Tento článek se zaměřuje na propojení mezi fyzickými prostředky a hraničním prostředím runtime zobrazeným v diagramu:

diagram znázorňující architekturu řešení ioT vysoké úrovně, která zvýrazňuje oblasti připojení zařízení

Komunikační metody

Následující diagram shrnuje možnosti připojení zařízení pro řešení IoT založené na edge computingu. Diagram znázorňuje, jak se zařízení kategorie 2 a 3 připojují k prostředí modulu runtime Azure IoT Operations Edge. Cluster Kubernetes s podporou Azure Arc hostuje prostředí runtime.

Diagram znázorňující zařízení v řešení založeném na edge technologii.

K výměně dat s edge službami používají zdroje oborové standardy, jako jsou:

  • Datové body a události OPC UA Datové body OPC UA jsou hodnoty streamované ze serveru OPC UA, jako je teplota. Události OPC UA představují změny stavu. Konektor pro OPC UA je služba Azure IoT Operations, která se připojuje k serverům OPC UA a načítá jejich data a publikuje je do témat v zprostředkovateli MQTT. OPC Foundation

  • Zasílání zpráv MQTT. MQTT umožňuje jednomu zprostředkovateli obsluhovat desítky tisíc klientů současně s jednoduchým zasíláním zpráv publikování a odběrem, vytvářením témat a správou. Řada zařízení IoT nativně podporuje MQTT. Zprostředkovatel MQTT podporuje vrstvu zasílání zpráv v operacích Azure IoT a podporuje MQTT v3.1.1 i MQTT v5. MQTT.

  • specifikace médií ONVIF (náhled). Konektor pro ONVIF v operacích Azure IoT zjistí vyhovující kamery ONVIF a zaregistruje je ve službě Azure Device Registry. Konektor umožňuje funkce, jako je načítání a aktualizace konfigurace fotoaparátu, a umožňuje upravit konfiguraci výstupního obrázku nebo ovládat posun fotoaparátu, naklonit a přiblížit. ONVIF

  • Protokoly streamování médií, jako jsou RTSP, RTCP, SRT, HLS a JPEG přes HTTP (Preview). Konektor médií zpřístupňuje obrázky a video ze zdrojů médií, jako jsou IP kamery, pro ostatní komponenty operací Azure IoT. Může také zachytávat snímky ze streamu videa nebo z URL adresy obrázku a publikovat je do MQTT tématu, nebo může zprostředkovávat živý video přenos z kamery do koncového bodu, ke kterému může mít operátor přístup.

Po přijetí dat zařízení používá služba Azure IoT toky dat ke zpracování a směrování dat do koncových bodů cloudu nebo jiných edge řešení.

Koncové body zařízení

Operace Azure IoT využívá konektory ke zjišťování, správě a ingestování dat z fyzických prostředků v edge-based řešení.

  • Konektor pro OPC UA je služba pro příchozí přenos dat a překlad protokolů, která umožňuje operacím Azure IoT příchozí přenos dat z vašich prostředků. Zprostředkovatel přijímá data a události snímačů z vašich zařízení a publikuje data na témata ve zprostředkovateli MQTT. Zprostředkovatel je založen na široce používaném standardu OPC UA.
  • Media Connector (Preview) je služba, která zpřístupňuje média ze zdrojů médií, jako jsou kamery připojené na okraji sítě, ostatním komponentům operací Azure IoT.
  • Konektor pro ONVIF (Preview) je služba, která zjišťuje a registruje prostředky ONVIF, jako jsou kamery. Konektor umožňuje spravovat a řídit prostředky ONVIF, jako jsou kamery připojené k vašemu clusteru.
  • Konektor SQL (náhled) je služba, která se připojuje k databázím SQL a načítá z nich data.
  • Konektor REST (verze Preview) je služba, která se připojuje k rozhraním REST API a získává z nich data.

Další informace najdete v tématu Co je správa prostředků v operacích Azure IoT.

Ověřování

Konektory v operacích Azure IoT spravují ověřování na fyzická zařízení a prostředky. Toto ověřování může být anonymní nebo používat hesla uživatelských jmen, ve kterých jsou hodnoty uložené jako tajné kódy služby Azure Key Vault. Přístup ke službě Azure Key Vault je nakonfigurovaný pomocí spravované identity přiřazené uživatelem.

Některé konektory, například konektor pro OPC UA, vytvářejí vztahy důvěryhodnosti založené na certifikátech s fyzickým assetem. Konektor pro OPC UA je například klientská aplikace OPC UA, která používá jediný certifikát instance aplikace OPC UA pro všechny relace, které vytváří ke shromažďování dat ze serverů OPC UA. Ve výchozím nastavení konektor ke správě certifikátu instance aplikace používá cert-manager.

Další informace o zabezpečení v řešení IoT založeném na hraničních zařízeních najdete v tématu Osvědčené postupy zabezpečení pro řešení IoT založená na hraničních zařízeních.

Protokoly

Pro výměnu dat s koncovými body služby v běhovém prostředí na okraji používají prostředky oborové standardy, jako jsou:

  • MQTT v3.1.1 a MQTT v5.0
  • OPC UA
  • ONVIF (náhled)
  • SQL (Preview)
  • REST (náhled)
  • Protokoly streamování médií, jako jsou RTSP, RTCP, SRT, HLS a JPEG přes HTTP (Preview).

Vzory připojení

Připojení přes okrajové servery

Operace Azure IoT umožňují na hraniční úrovni vzor připojení typu 1:N. Jedno nasazení může přijímat data z více fyzických zařízení na okrajových zařízeních a poté zpracovat komunikaci s cloudem.

Standard OPC UA je založený na klientských aplikacích připojujících se k serverům. Konektor pro OPC UA je klientská aplikace, která běží jako služba v rámci Azure IoT Operations Edge Run Time. Konektor pro OPC UA se připojuje k serverům OPC UA, umožňuje procházet adresní prostor serveru a monitorovat změny dat a události v připojených fyzických prostředcích. Provozní týmy a vývojáři používají konektor pro OPC UA ke zjednodušení úlohy připojení serverů OPC UA ke svému průmyslovému řešení na okraji sítě.

Konektor médií může zpracovávat streamy videa (RTSP) přímo z fotoaparátů. Může také přistupovat k mediálním serverům, kde více fotoaparátů ukládá svá videa nebo obrázky. Když se konektor médií připojí k jednomu externímu serveru médií, může ukládat, zpracovávat nebo směrovat snímky nebo streamy videa do hraničního nebo cloudového koncového bodu.

Brány Edge

Brány Edge (někdy označované jako brány polí) se obvykle nasazují místně a blízko vašich prostředků a zařízení IoT. Brány Edge běží ve vašem provozním prostředí Edge a zpracovávají komunikaci s cloudem pro vaše prostředky a zařízení IoT. Okrajové brány mohou:

  • Proveďte překlad protokolu. Například povolení připojení zařízení s podporou Bluetooth ke cloudu.
  • Správa offline a odpojených scénářů Například ukládání dat senzoru do vyrovnávací paměti, když je koncový bod cloudu nedostupný.
  • Před odesláním do cloudu můžete filtrovat, komprimovat nebo agregovat data zařízení a prostředků.
  • Spuštěním AI na hraně odstraňte latenci spojenou s provozem modelů AI pro prostředky a zařízení v cloudu. Například použití umělé inteligence pro počítačové zpracování obrazu k detekci anomálií v výrobní lince a automatické zastavení linky, aby se zabránilo vadám.

Azure IoT Operations je edge běhové prostředí, které může fungovat jako brána pomocí MQTT brokeru. Fyzické zařízení se může připojit přímo ke zprostředkovateli MQTT v hraničním prostředí runtime. Zprostředkovatel MQTT pak může k předávání dat do cloudové služby použít tok dat.

Toky dat poskytují možnosti transformace dat a kontextování dat před směrováním zpráv do různých umístění, včetně koncových bodů cloudu.

Operace Azure IoT běží na clusterech Kubernetes s podporou Azure Arc. Toto prostředí umožňuje plně automatizované operace strojového učení v hybridním režimu, včetně kroků trénování a nasazení modelu AI, které hladce přecházejí mezi cloudem a edge zařízeními. Další informace najdete v tématu Úvod do cílového výpočetního prostředí Kubernetes ve službě Azure Machine Learning.

Mosty

Most zařízení umožňuje zařízením připojeným ke cloudu jiného výrobce než Microsoft připojit se k vašemu řešení IoT. Mezi příklady cloudů jiných společností než Microsoft patří Sigfox, Particle Device Cloud a The Things Network.

Open source IoT Central Device Bridge funguje jako překladač, který předává data ze zařízení do aplikace IoT Central. Další informace najdete v tématu Azure IoT Central Device Bridge. Existují řešení mostů jiných výrobců než Microsoftu, jako je Tartabit IoT Bridge, pro připojení zařízení k centru IoT.

Související obsah

  • Last updated on