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Was ist „Azure IoT Einsatz“?

Azure IoT Operations ist eine einheitliche Datenebene für den Edge, die modulare und skalierbare Datendienste auf Azure Arc-fähigen Kubernetes-Clustern bietet. In diesem Artikel werden die Features, Vorteile und Anwendungsfälle erläutert.

Azure IoT Einsatz:

  • Basiert auf Grund auf der Grundlage von Kubernetes-nativen Anwendungen.
  • Gehört zum adaptiven Cloudansatz von Microsoft, der Siloteams, verteilte Standorte und unterschiedliche Systeme in einem einzigen Betriebs-, Sicherheits-, Anwendungs- und Datenmodell vereint.
  • Umfasst einen industriellen, edge-nativen MQTT-Broker, der ereignisgesteuerte Architekturen unterstützt.
  • Ist hochgradig erweiterbar, skalierbar, resilient und sicher.
  • Kann maximal 72 Stunden offline arbeiten. Beeinträchtigungen können in diesem Zeitraum auftreten. Azure IoT Operations setzt jedoch die volle Funktionalität wieder her, wenn sie erneut verbunden wird.
  • Ermöglicht Ihnen die Verwaltung von Edgediensten und Ressourcen aus der Cloud mithilfe von Azure Arc.
  • Ermöglicht die sichere Verwaltung von Geräten in mehrschichtigen Netzwerken mithilfe offener, branchenspezifischer Software und Kubernetes-basierter Konfiguration.
  • Kann kundenspezifische Workloads in die Plattform integrieren, um eine einheitliche Lösung zu erstellen.
  • Ist nativ mit Azure Event Hubs, dem MQTT-Broker von Azure Event Grid und Microsoft Fabric in der Cloud integriert.

Verwenden Sie „Azure IoT Einsatz“ für die folgenden Zwecke:

  • Verbessern Sie die Geschäftseffizienz und Entscheidungsfindung, indem Sie KI in der Cloud verwenden, um Bestands- und Gerätedaten vom Edge zu analysieren. Azure IoT Operations verarbeitet und normalisiert die Daten am Edge, bevor sie an die Cloud gesendet wird.
  • Transformieren von Fertigungsumgebungen, indem Sie Barrieren zwischen OT- und IT-Systemen entfernen. Azure IoT Operations unterstützt offene Standards wie MQTT und OPC UA und Frameworks wie Kubernetes, die es ermöglichen, Interoperabilität zu fördern und Prozesse wie predictive Maintenance, Energieoptimierung und digitale Inspektion zu fördern.
  • Modernisieren der lokalen und am Edge angeordneten Infrastruktur, um digitale Vorgänge zu verarbeiten. „Azure IoT Einsatz“ bietet eine Reihe von Diensten, mit denen Sie Ihre Geräte verbinden, verwalten und Daten von ihnen empfangen können.
  • Sichern der End-to-End-Vorgänge mithilfe von Azure-Sicherheitsfunktionen. Azure IoT Operations umfasst integrierte Sicherheitsfeatures wie geheime Verwaltung, Zertifikatverwaltung und sichere Einstellungen.

Beispiele für Anwendungsfälle

Verwenden Sie „Azure IoT Einsatz“ für Anwendungsfälle wie die folgenden:

Anomalieerkennung

Um Anomalien in Daten zu identifizieren, die von einer Industrieanlage generiert werden, kann die Einsatz-Webbenutzeroberfläche zu folgenden Zwecken verwendet werden:

  • Verbinden Sie eine OPC UA-Ressource mit dem MQTT-Broker von „Azure IoT Einsatz“ am Edge.
  • Definieren Sie einen Datenfluss, der die Daten verarbeitet und normalisiert, bevor Anomalien identifiziert werden.
  • Senden Sie die verarbeiteten Daten an Microsoft Fabric in der Cloud.

Verwenden Sie Microsoft Fabric, um Echtzeit-Dashboards mit Visualisierungen zu erstellen, die den Status der Ressource und Warnungen für erkannte Anomalien anzeigen. Sie können diese Dashboards im Fertigungsbereich zur Verfügung stellen, wo die Bediener sie nutzen können, um sofort Maßnahmen zu ergreifen und potenzielle Probleme zu beheben. Die Verwendung von Predictive Analytics und Daten am Rand hilft, Fehler zu antizipieren, bevor sie auftreten, und reduziert Ausfallzeiten und Wartungskosten.

Effektivität der Betriebsausstattung (Operational Equipment Effectiveness)

Mithilfe von „Azure IoT Einsatz“ können Sie Daten verwenden, die von Ressourcen und Geräten gesammelt werden, um die Effektivität Ihrer Betriebsausstattung zu verbessern. Azure IoT Operations erfasst Echtzeitdaten am Edge und verarbeitet sie und ermöglicht die Überwachung wichtiger Leistungsindikatoren wie Verfügbarkeit, Leistung und Qualität. Verwenden Sie „Azure IoT Einsatz“ zum Normalisieren und Analysieren von Daten, um Muster und Verbesserungspotenziale zu identifizieren.

Übersicht über die Architektur

Diagramm der allgemeinen Architektur von Azure IoT Operations, das seine Kernkomponenten und den Datenfluss zeigt.

Die Architektur von Azure IoT Operations umfasst zwei Kernelemente:

  • Azure IoT Operations: Eine Reihe von Datendiensten, die auf Azure Arc-fähigen Kubernetes-Clustern ausgeführt werden. Zu diesen Diensten gehören:
    • MQTT-Broker für ereignisgesteuerte Architekturen als Edge-native MQTT-Broker.
    • Akri Connectors, wie der Connector für OPC UA, um die Kommunikation mit Servern und Blattgeräten zu vereinfachen.
    • Datenflüsse zum Transformieren und Kontextisieren von Daten, sodass Sie Nachrichten an verschiedene Speicherorte weiterleiten können, einschließlich Cloudendpunkte.
  • Betriebserfahrung: Eine Web-UI, mit der Benutzer der Operativen Technologie (OT) Objekte und Datenflüsse in einer Azure IoT Operations-Bereitstellung verwalten können.

Verwalten von Geräten und Ressourcen

Azure IoT Operations verbindet sich mit verschiedenen industriellen Geräten und Ressourcen. Verwenden Sie die Betriebserfahrung oder die Azure CLI, um die Geräte und Ressourcen zu verwalten , mit denen Sie eine Verbindung herstellen möchten.

„Azure IoT Einsatz“ verwendet die Azure-Geräteregistrierung, um Informationen über lokale Ressourcen in der Cloud zu speichern. Mit dem Dienst können Sie Ressourcen am Edge über das Azure-Portal oder die Azure CLI verwalten. Die Azure Device Registry verwendet Namespaces zum Organisieren von Objekten und Geräten. Jede Azure IoT Operations-Instanz verwendet einen einzelnen Namespace für ihre Ressourcen und Geräte. Mehrere Instanzen können einen einzelnen Namespace gemeinsam nutzen.

Die Azure-Geräteregistrierung enthält eine Schemaregistrierung für Ressourcen. Datenflüsse verwenden diese Schemata zum Deserialisieren und Serialisieren von Nachrichten.

Ermitteln von Geräten und Ressourcen

Die Akri-Dienste können Geräte und Ressourcen automatisch ermitteln und den Konfigurationsaufwand für OT-Benutzer verringern. OT-Benutzer können die Web-Ui für Vorgänge verwenden, um ermittelte Geräte und Objekte anzuzeigen und zu verwalten.

Veröffentlichen und Abonnieren mit MQTT

Der MQTT-Broker läuft am Rand und ermöglicht Es Ihnen, MQTT-Themen zu veröffentlichen und zu abonnieren. Verwenden Sie den MQTT-Broker, um ereignisgesteuerte Architekturen zu erstellen, die Geräte und Objekte mit der Cloud verbinden.

Beispiele dafür, wie Komponenten in Azure IoT Einsatz den MQTT-Broker verwenden, sind:

  • Der Connector für OPC UA veröffentlicht Daten von OPC UA-Servern und Blattgeräten in MQTT-Themen.
  • Datenflüsse abonnieren MQTT-Themen, um Nachrichten abzurufen, zu verarbeiten und an Cloud-Endpunkte zu senden.

Verarbeiten von Daten

Datenflüsse bieten Datentransformations- und Kontextisierungsfunktionen in Azure IoT Operations. OT-Benutzer können die Web-Ui für Vorgänge verwenden, um Datenflüsse zu erstellen und zu verwalten.

Herstellen einer Verbindung mit der Cloud

Um über Azure IoT Operations eine Verbindung mit der Cloud herzustellen, können Sie Zielendpunkte für den Datenfluss verwenden, z. B.:

Visualisieren und Analysieren von Sensordaten

Um Sensordaten und Nachrichten von Ihren Geräten und Ressourcen zu visualisieren und zu analysieren, verwenden Sie Clouddienste wie:

Nächster Schritt

Versuchen Sie den Schnellstart: Erste Schritte mit einem End-to-End-Beispiel.

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