Was ist Ressourcenmanagement in Azure IoT Einsatz Vorschau

Wichtig

Die von Azure Arc aktivierte Azure IoT Operations Preview befindet sich derzeit in der VORSCHAU. Sie sollten diese Vorschausoftware nicht in Produktionsumgebungen verwenden.

Die zusätzlichen Nutzungsbestimmungen für Microsoft Azure-Vorschauen enthalten rechtliche Bedingungen. Sie gelten für diejenigen Azure-Features, die sich in der Beta- oder Vorschauversion befinden oder aber anderweitig noch nicht zur allgemeinen Verfügbarkeit freigegeben sind.

In Azure IoT Einsatz (Preview) besteht eine wichtige Aufgabe darin, die Ressourcen zu verwalten, die Teil Ihrer Lösung sind. Dieser Artikel:

• Definiert, welche Ressourcen im Kontext von Azure IoT Einsatz vorhanden sind
• Bietet eine Übersicht über die Dienste, die Sie zum Verwalten Ihrer Ressourcen verwenden
• Erläutert die häufigsten Anwendungsfälle für die Dienste

Grundlegendes zu Ressourcen

Ressourcen sind ein Kernelement einer Azure IoT Einsatz-Lösung.

Eine Ressource in einer industriellen Edgeumgebung ist ein Element mit Wert, das Sie verwalten und überwachen sowie Daten davon erfassen möchten. Eine Ressource kann eine Maschine, eine Softwarekomponente, ein gesamtes System oder ein physisches Wertobjekt sein, z. B. ein Feld mit Nutzpflanzen oder ein Gebäude. Diese Ressourcen sind Beispiele aus den Bereichen Fertigung, Einzelhandel, Energie, Gesundheitswesen und anderen Sektoren.

Eine Ressource in Azure IoT Einsatz ist eine logische Entität, die Sie erstellen, um eine reale Ressource darzustellen. Eine Azure IoT Einsatz-Ressource kann Telemetrie und Ereignisse ausgeben. Sie verwenden diese Instanzen logischer Ressourcen, um die realen Ressourcen in Ihrer industriellen Edgeumgebung zu verwalten.

Tipp

Ressourcen können mit IoT-Geräten in Verbindung stehen. Während alle IoT-Geräte Ressourcen sind, sind nicht alle Ressourcen Geräte. Ein IoT-Gerät ist ein physisches Objekt, das mit dem Internet verbunden ist, um Daten zu sammeln, zu generieren und zu kommunizieren. IoT-Geräte enthalten in der Regel eingebettete Komponenten zum Ausführen bestimmter Funktionen. Sie können andere Dinge in ihrer Umgebung verwalten oder überwachen. Beispiele für IoT-Geräte sind Zuschneidesensoren, intelligente Thermometer, verbundene Sicherheitskameras, tragbare Geräte und Überwachungsgeräte für die Herstellung von Maschinen oder Fahrzeugen.

Grundlegendes zu Diensten zum Verwalten von Ressourcen

Azure IoT Einsatz umfasst mehrere Dienste, mit denen Sie Ihre Ressourcen verwalten können.

Das folgende Diagramm zeigt die allgemeine Architektur von Azure IoT Einsatz. Die Dienste, die Sie zum Verwalten von Ressourcen verwenden, sind rot hervorgehoben:

• Das Azure IoT Einsatz-Portal (Preview) ist eine Web-App, mit der Sie Ressourcen in Ihrer Lösung erstellen und konfigurieren können. Das Portal vereinfacht das Verwalten von Ressourcen und ist der empfohlene Dienst dafür.
• Die Azure-Geräteregistrierung (Preview) ist ein Dienst, der Ressourcen in Ihrer Edgeumgebung als Azure-Ressourcen in der Cloud projiziert. Mit der Geräteregistrierung können Sie Ihre Ressourcen in der Cloud als Azure-Ressourcen verwalten, die in einer einzigen einheitlichen Registrierung enthalten sind.
• Azure IoT Akri (Preview) ist ein Dienst, der Ressourcen automatisch im Edgebereich erkennt. Der Dienst kann Ressourcen im Adressraum eines OPC UA-Servers erkennen.
• Azure IoT OPC UA Broker (Preview) ist ein Dateneingangs- und Protokollübersetzungsdienst, mit dem Azure IoT Einsatz Daten von Ihren Ressourcen übertragen kann. Der Broker empfängt Telemetrie- und Ereignisdaten von Ihren Ressourcen und veröffentlicht diese in Themen in Azure IoT MQ. Der Broker basiert auf dem häufig verwendeten OPC UA-Standard.

Jeder dieser Dienste wird in den folgenden Abschnitten ausführlicher erläutert.

Ressourcen remote erstellen und verwalten

Die folgenden Aufgaben sind für Betriebsteams in Branchen wie Industrie, Einzelhandel und Gesundheitswesen nützlich:

• Ressourcen remote erstellen
• Abonnieren von OPC UA-Tags und -Ereignissen, um auf Ressourcendaten zuzugreifen

Mit dem Azure IoT Einsatz-Portal (Preview) können Betriebsteams alle diese Aufgaben auf einer vereinfachten Weboberfläche ausführen. Das Portal verwendet die anderen zuvor beschriebenen Dienste, um all diese Aufgaben abzuschließen. Sie können die Azure IoT Einsatz-CLI auch zum Verwalten von Ressourcen verwenden, indem Sie den Befehl az iot ops asset ausführen.

Das Azure IoT Einsatz-Portal (Preview) verwendet den OPC UA Broker-Dienst, um Daten mit lokalen OPC UA-Servern auszutauschen. OPC UA-Server sind Softwareanwendungen, die mit Ressourcen kommunizieren. Der OPC UA-Broker macht Folgendes verfügbar:

• OPC UA-Tags, die Datenpunkte darstellen. OPC UA-Tags stellen Echtzeit- oder Verlaufsdaten zur Ressource bereit. Sie können konfigurieren, wie häufig eine Stichprobe des Tagwerts genommen werden soll.
• OPC UA-Ereignisse, die Zustandsänderungen darstellen. OPC UA-Ereignisse bieten Echtzeitstatusinformationen für Ihre Ressourcen, mit denen Sie Alarme und Benachrichtigungen konfigurieren können.

Über das Azure IoT Einsatzportal (Vorschau) können Benutzer Ressourcen erstellen und OPC UA-Tags in einer benutzerfreundlichen Benutzeroberfläche abonnieren. Benutzer können benutzerdefinierte Ressourcen erstellen, indem Sie Ressourcendetails und Konfigurationen bereitstellen. Benutzer können Tag- und Ereignisdefinitionen erstellen oder importieren, sie abonnieren und einer Ressource zuweisen.

Verwalten von Ressourcen als Azure-Ressourcen in einer zentralen Registrierung

In einer industriellen Edgeumgebung mit vielen Ressourcen ist es nützlich, dass IT- und Betriebsteams über eine einzige Registrierung für Geräte und Ressourcen verfügen. Die Azure-Geräteregistrierung (Preview) ist ein Dienst, der diese Funktion bietet und Ihre Industrieressourcen als Azure-Ressourcen projiziert. Teams, die die Geräteregistrierung zusammen mit dem Azure IoT Einsatz-Portal (Preview) verwenden, verfügen über eine konsistente Bereitstellungs- und Verwaltungsmöglichkeit für Cloud- und Edgeumgebungen.

Die Geräteregistrierung bietet mehrere Funktionen, mit denen Teams Ressourcen verwalten können:

• Einheitliche Registrierung. Die Geräteregistrierung dient als einzige Quelle der Wahrheit für Ihre Ressourcenmetadaten. Eine einzelne Registrierung kann den Prozess der Verwaltung von Ressourcen optimieren und vereinfachen. Sie erhalten eine Möglichkeit, auf diese Daten in Azure, Partner- und Kundenanwendungen, die in der Cloud oder am Edge ausgeführt werden, zuzugreifen und sie zu verwalten.
• Ressourcen als Azure-Ressourcen. Da Geräteregistrierung Ressourcen als echte Azure-Ressourcen projiziert, können Sie Ressourcen mithilfe von etablierten Azure-Features und -Diensten verwalten. Unternehmen können Azure Resource Manager, den nativen Bereitstellungs- und Verwaltungsdienst von Azure, mit Industrieressourcen verwenden. Azure Resource Manager bietet Funktionen wie Ressourcengruppen, Tags, rollenbasierte Zugriffssteuerungen (RBAC), Richtlinien, Protokollierung und Überwachung.
• Cloudverwaltung von Ressourcen. Sie verwenden die Geräteregistrierung im Azure IoT Einsatzportal (Vorschau), um Ressourcen in der Cloud remote zu verwalten. Alle Interaktionen mit der Ressource stehen auch zur Verfügung, wenn Sie die Azure-APIs und Verwaltungstools wie Azure Resource Graph verwenden. Unabhängig von der Methode, die Sie zum Verwalten von Ressourcen verwenden, werden in der Cloud vorgenommene Änderungen mit dem Edgebereich synchronisiert und als benutzerdefinierte Ressourcen im Kubernetes-Cluster verfügbar gemacht.

Im folgenden Screenshot sehen Sie ein Beispiel für eine Thermostatressource im Azure IoT Einsatz-Portal (Preview):

Im folgenden Screenshot sehen Sie die Beispielthermostatressource im Azure-Portal:

Im folgenden Screenshot sehen Sie die Beispielthermostatressource als benutzerdefinierte Kubernetes-Ressource:

Die folgenden Features werden in der Azure-Geräteregistrierung unterstützt:

Feature	Unterstützt
Ressourcenverwaltung mithilfe der Azure-API	✅
Ressourcenverwaltung mithilfe des Azure IoT Einsatz-Portals (Preview)	✅
Ressourcen-Synchronisierung mit Kubernetes-Cluster, auf dem Azure IoT Einsatz ausgeführt wird	✅
Ressource als Azure-Ressource (mit Funktionen wie Azure-Ressourcengruppen und -tags)	✅

Ermitteln von Edgeressourcen

Eine häufige Aufgabe in komplexen Edgelösungen besteht darin, Ressourcen zu entdecken und sie automatisch zu Ihrem Kubernetes-Cluster hinzuzufügen. Azure IoT Akri (Preview) bietet diese Funktion. Azure IoT Akri hilft Administratoren, die Ressourcen dem Cluster anfügen oder daraus entfernen, die Koordination und die manuelle Konfiguration zu verringern.

Azure IoT Akri enthält Handler für die Ermittlung von festen Netzwerken. Ermittlungshandler ermöglichen Ressourcen von bekannten Netzwerkendpunkten, Blattgeräte zu finden, wie sie auf Geräteschnittstellen oder lokalen Subnetzen angezeigt werden. Beispiele für Netzwerkendpunkte sind u. a. OPC UA-Server mit einer festen IP-Adresse und Netzwerkscan-Ermittlungshandler.

Azure IoT Akri wird als Teil von Azure IoT Einsatz installiert und kann zusammen mit dem OPC UA PLC-Simulationsserver konfiguriert werden. Der OPC UA-Ermittlungshandler wird automatisch gestartet und prüft den Adressraum des OPC UA PLC-Simulationsservers. Der Ermittlungshandler meldet Ressourcen an Azure IoT Akri und löst die Bereitstellung der benutzerdefinierten Ressourcen AssetEndpointProfile und Asset im Cluster aus.

Verwenden eines gemeinsamen Datenaustauschstandards für Ihre Edgelösung

Eine wichtige Voraussetzung in Industrieumgebungen besteht darin, einen gemeinsamen Standard oder ein gemeinsames Protokoll für den Datenaustausch zwischen Maschinen und Maschinen sowie zwischen Maschinen und der Cloud zu haben. Mithilfe eines weit unterstützten Datenaustauschprotokolls können Sie den Prozess vereinfachen, um vielfältige industrielle Ressourcen zum Austausch von Daten miteinander zu ermöglichen, mit Workloads, die in Ihrem Kubernetes-Cluster ausgeführt werden, und mit der Cloud. OPC UA ist eine Spezifikation für eine plattformunabhängige dienstorientierte Architektur, die den Datenaustausch in industriellen Umgebungen ermöglicht.

Eine industrielle Umgebung, die den OPC UA-Standard verwendet, umfasst die folgenden grundlegenden OPC UA-Elemente:

• Ein OPC UA-Server ist softwarebasiert auf der OPC UA-Spezifikation, die mit Ressourcen kommuniziert und Kern-OPC UA-Dienste für diese Ressourcen bereitstellt.
• Ein OPC UA-Client. Ein OPC UA-Client ist Software, die mit einem OPC UA-Server in einem Anforderungs- und Antwortnetzwerkmuster interagiert. Ein OPC UA-Client stellt eine Verbindung mit OPC UA-Servern her und sendet Anforderungen für Aktionen wie Lese- und Schreibvorgänge zu Datenelementen.

Azure IoT OPC UA Broker ist ein OPC UA-Client, der basierend auf dem OPC UA-Standard den Dateneingang von OPC UA-Servern in Ihre Edgelösung ermöglicht. Der OPC UA-Broker wird als Teil von Azure IoT Einsatz installiert. Optional können Sie einen OPC UA-Simulationsserver installieren, mit dem Sie den Dienst testen und verwenden können.