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Was ist „Azure IoT Einsatz“?

Azure IoT Einsatz ist eine einheitliche Datenebene für den Edge. Es handelt sich um eine Sammlung modularer, skalierbarer und hochverfügbarer Datendienste, die in Azure Arc-fähigen Kubernetes-Edge-Clustern ausgeführt werden, z. B. AKS Edge Essentials. Sie ermöglicht die Datenerfassung aus verschiedenen Systemen und lässt sich in Datenmodellierungsanwendungen wie Microsoft Fabric integrieren, um Organisationen bei der Bereitstellung des industriellen Metaverses in einer edgebasierten Lösung zu unterstützen.

Azure IoT Einsatz:

  • Wird von Grund auf mithilfe von nativen Kubernetes-Anwendungen erstellt.
  • Gehört zum adaptiven Cloudansatz von Microsoft, der Siloteams, verteilte Standorte und unterschiedliche Systeme in einem einzigen Betriebs-, Sicherheits-, Anwendungs- und Datenmodell vereint.
  • Enthält einen Edge-nativen MQTT-Broker auf Industrieniveau, der ereignisgesteuerte Architekturen unterstützt.
  • Ist hochgradig erweiterbar, skalierbar, resilient und sicher.
  • Ermöglicht Ihnen die Verwaltung von Edgediensten und Ressourcen aus der Cloud mithilfe von Azure Arc.
  • 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 der Geschäftseffizienz und Entscheidungsfindung mithilfe von KI in der Cloud, um Daten von Ressourcen und Geräten aus dem Edgebereich zu analysieren. „Azure IoT Einsatz“ kann die Daten am Edge verarbeiten und normalisieren, bevor sie an die Cloud gesendet werden.
  • Transformieren von Fertigungsumgebungen, indem Sie Barrieren zwischen OT- und IT-Systemen entfernen. „Azure IoT Einsatz“ unterstützt offene Standards wie MQTT und OPC UA sowie Frameworks wie Kubernetes, die es ermöglichen, die Interoperabilität zu fördern und Prozesse wie vorausschauende Wartung, Energieoptimierung und digitale Inspektionen auszuführen.
  • 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 Einsatz“ verfügt über integrierte Sicherheitsfunktionen wie Geheimnisverwaltung, 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.

Anschließend können Sie Microsoft Fabric verwenden, um Echtzeit-Dashboards mit Visualisierungen zu erstellen, die den Status der Ressource sowie 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. Durch die Verwendung von Predictive Analytics und Daten am Edge können Sie Fehler vor ihrem Auftreten antizipieren und auf diese Weise Ausfallzeiten und Wartungskosten reduzieren.

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 Einsatz“ erfasst Echtzeitdaten am Edge und verarbeitet sie, sodass Sie wichtige Leistungsindikatoren wie Verfügbarkeit, Leistung und Qualität überwachen können. Verwenden Sie „Azure IoT Einsatz“ zum Normalisieren und Analysieren von Daten, um Muster und Verbesserungspotenziale zu identifizieren.

Übersicht über die Architektur

Diagramm, das die allgemeine Architektur von „Azure IoT Einsatz“ zeigt.

Die Architektur von „Azure IoT Einsatz“ besteht aus zwei Kernelementen:

  • Azure IoT Einsatz. Der Satz an Datendiensten, die auf Azure Arc-fähigen Edge-Kubernetes-Clustern ausgeführt werden. Umfasst folgende Dienste:
    • Der MQTT-Broker ist ein Edge-nativer MQTT-Vermittler, der ereignisgesteuerte Architekturen unterstützt.
    • Der Connector für OPC UA verarbeitet die Komplexität der OPC UA-Kommunikation mit OPC UA-Servern und anderen Blattgeräten.
    • Datenflüsse stellen Funktionen zur Datentransformation und Datenkontextualisierung bereit und ermöglichen es Ihnen, Nachrichten an verschiedene Orte wie Cloudendpunkte weiterzuleiten.
  • Die Einsatz-Benutzeroberfläche ist eine Webbenutzeroberfläche, die Betriebstechnikfachkräften (Operational Technologists, OTs) eine einheitliche Erfahrung zur Verwaltung von Ressourcen und Datenflüssen im Rahmen einer Bereitstellung von „Azure IoT Einsatz“ bietet. Eine IT-Administrationsfachkraft kann Azure Arc Site Manager (Vorschau) verwenden, um „Azure IoT Einsatz“-Instanzen nach physischem Standort zu gruppieren und OT-Benutzenden das Auffinden von Instanzen zu erleichtern.

Bereitstellen

„Azure IoT Einsatz“ wird auf Arc-fähigen Kubernetes-Clustern am Edge ausgeführt. Sie können „Azure IoT Einsatz“ über das Azure-Portal oder mithilfe der Azure CLI bereitstellen.

Verwalten von Geräten und Ressourcen

„Azure IoT Einsatz“ kann eine Verbindung mit verschiedenen industriellen Geräten und Ressourcen herstellen. Sie können die Einsatz-Benutzeroberfläche oder die Azure CLI verwenden, um die Geräte und Ressourcen zu verwalten, mit denen Sie eine Verbindung herstellen möchten.

Der Connector für OPC UA verwaltet die Verbindung mit OPC UA-Servern und anderen Blattgeräten. Der Connector für OPC UA veröffentlicht Daten von den OPC UA-Servern in MQTT-Broker-Themen.

„Azure IoT Einsatz“ verwendet die Azure-Geräteregistrierung, um Informationen über lokale Ressourcen in der Cloud zu speichern. Mit diesem Dienst können Sie Ressourcen am Edge über das Azure-Portal oder mithilfe der Azure CLI verwalten. Die Azure-Geräteregistrierung enthält auch eine Schemaregistrierung für die Ressourcen. Datenflüsse verwenden diese Schemata zum Deserialisieren und Serialisieren von Nachrichten.

Automatische Ressourcenermittlung

Die automatische Ressourcenermittlung mit Akri-Diensten, Azure-Geräteregistrierung, Connector für OPC UA, Connector für ONVIF (Vorschau) und Medienanschluss (Vorschau) ist in der aktuellen Version von „Azure IoT Einsatz“ verfügbar. Derzeit gibt es keine benutzerkonfigurierbaren Szenarien für Akri-Dienste in der Web-Benutzeroberfläche für automatische Ressourcenermittlung.

Weitere Informationen finden Sie in den Versionshinweisen für die aktuelle Version.

Wenn Sie eine frühere Vorschauversion von „Azure IoT Einsatz“ verwenden, finden Sie die Akri-Dienstdokumentation auf der Website der vorherigen Version.

Veröffentlichen und Abonnieren mit MQTT

Der MQTT-Broker wird am Edge ausgeführt. Damit können Sie MQTT-Themen veröffentlichen und abonnieren. Sie können den MQTT-Broker verwenden, um ereignisgesteuerte Architekturen zu erstellen, die Ihre Geräte und Ressourcen 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 anderen Blattgeräten in MQTT-Themen.
  • Datenflüsse abonnieren MQTT-Themen, um Nachrichten zur Verarbeitung abzurufen, bevor sie an Cloudendpunkte gesendet werden.

Herstellen einer Verbindung mit der Cloud

Um von „Azure IoT Einsatz“ aus eine Verbindung mit der Cloud herzustellen, können Sie die folgenden Zielendpunkte für Datenflüsse verwenden:

Offlineunterstützung

„Azure IoT Einsatz“ unterstützt eine maximale Offlinezeit für 72 Stunden. Leistungsminderung können innerhalb von 72 Stunden auftreten. „Azure IoT Einsatz“ ist jedoch beim erneuten Verbinden voll funktionsfähig.

Verarbeiten von Daten

Datenflüsse bieten im Rahmen von „Azure IoT Einsatz“ erweiterte Funktionen für die Datentransformation und Datenkontextualisierung. Datenflüsse können Schemata verwenden, die in der Schemaregistrierung gespeichert sind, um Nachrichten zu deserialisieren und zu serialisieren.

Visualisieren und Analysieren von Sensordaten

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

Sichere Kommunikation

Um die Kommunikation zwischen Geräten und der Cloud durch isolierte Netzwerkumgebungen auf der Grundlage der ISA-95/Purdue-Netzwerkarchitektur zu sichern, verwenden Sie die Komponente „Azure IoT Layered Network Management“ (Vorschau).

Unterstützte Umgebungen

Microsoft unterstützt die folgenden Umgebungen für „Azure IoT Einsatz“-Bereitstellungen.

Umwelt Mindestversion Verfügbarkeit
K3s unter Ubuntu 24.04 K3s Version 1.31.1 Allgemeine Verfügbarkeit
Azure Kubernetes Service (AKS) Edge Essentials unter Windows 11 IoT Enterprise AksEdge-K3s-1.29.6-1.8.202.0 Public Preview
Azure Kubernetes Service (AKS) in Azure Local Azure Stack HCI OS, Version 23H2, Build 2411 Public Preview
Tanzu Kubernetes Release (TKr) auf Tanzu Kubernetes Grid mit einem Managementcluster 2.5.2 TKr Version 1.28.11 Allgemeine Verfügbarkeit

Von Bedeutung

Unterstützung für Azure IoT Operations-Bereitstellungen ist nur in Version 1.28.11 von TKr verfügbar.

Unterstützte Regionen

„Azure IoT Einsatz“ unterstützt Arc-fähige Cluster in den folgenden Regionen:

Region CLI-Wert
Ost-USA ostus
USA, Osten 2 Eastus2
USA, Westen Westus
USA, Westen 2 westus2
USA, Westen 3 westus3
Europa, Westen Westeuropa
Nordeuropa Nordeuropa

Diese Liste der unterstützten Regionen gilt nur für die Region, die Sie beim Verbinden Ihres Clusters mit Azure Arc verwenden. Diese Liste hindert Sie nicht daran, Ihre bevorzugte Azure-Region für Ihre Cloudressourcen zu verwenden. „Azure IoT Einsatz“-Komponenten und andere Ressourcen, die in Ihrem Cluster in diesen unterstützten Regionen bereitgestellt werden, können weiterhin eine Verbindung mit Cloudressourcen in anderen Regionen herstellen.

Abhängigkeiten

„Azure IoT Einsatz“ hängt von den folgenden Supportdiensten und -features ab:

Hinweis

Diese Funktionen und Dienste, die von internen „Azure IoT Einsatz“-Systemen als Abhängigkeiten verwendet werden, erben den allgemeinen Verfügbarkeitsstatus von der „Azure IoT Einsatz“-Produktlizenz. Weitere Informationen zum Lizenzierungsmodell finden Sie unter Microsoft Online-Abonnementvertrag.

Nächster Schritt

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