Sostenibilidad de IoT con la Plataforma abierta Project 15

La misión de Project 15 de Microsoft es ofrecer su tecnología a los científicos y conservacionistas de todo el mundo. El proyecto empareja los equipos de conservación con una comunidad de desarrolladores, estudiantes y asociados de Microsoft. El proyecto ayuda a estos equipos a capturar y analizar los datos que necesitan para conservar las especies y los ecosistemas críticos, que cuentan con el respaldo de la tecnología de Azure y una plataforma abierta de Internet de las cosas (IoT).

Architecture

En las secciones siguientes se proporciona información sobre la funcionalidad y la arquitectura de la plataforma abierta Project 15.

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Flujo de datos

Los componentes de la plataforma abierta se dividen en estas categorías:

• Totalmente incluidos: servicios de Azure que se implementan una vez. Estos componentes se expanden al agregar dispositivos a la solución.

• Incluidos pero se necesita personalización: servicios implementados por la solución. Modifique estos servicios para que se adapten a su caso de uso. Para obtener información detallada sobre estos servicios, consulte Guía para desarrolladores de la Plataforma abierta Project 15. Para obtener una vista general de los servicios, consulte Detalles de la solución más adelante en este artículo.

• No incluidos y se requiere una personalización completa: lugar donde reside la propiedad intelectual. Una vez que implemente la solución en su propia cuenta de Azure, es suya para crear. Piense en cómo utiliza un procesador de textos. El procesador de textos es una herramienta y el libro que escribe es suyo. La historia que publica es suya y los ingresos generados son suyos. Con la Plataforma abierta Project 15, se aplica la misma idea. Esta solución es una herramienta que puede usar para crear sus propias soluciones.

Detalles de la solución

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Varios servicios y configuraciones de Azure componen la plataforma abierta Project 15:

1. Azure IoT Hub Device Provisioning Service aprovisiona dispositivos IoT y los conecta a IoT Hub.

2. Las plataformas y los servicios de streaming crean la canalización de datos necesaria para los datos de telemetría básicos y el procesamiento de eventos:

   • Azure Event Hubs ingiere los eventos y los datos de telemetría de los dispositivos IoT.
   • Azure Event Grid proporciona un modelo de publicación y suscripción que enruta los eventos.

3. Azure Stream Analytics analiza los datos (3a). Azure Functions procesa los datos (3b). Y Azure Time Series Insights supervisa, analiza y almacena los datos (3c). Estos tres servicios también alimentan datos en una capa de presentación.

4. Los usuarios se conectan a la capa de presentación mediante exploradores. En esa capa:

   • La mensajería de Azure SignalR Service proporciona visualización en tiempo real.
   • Azure App Service y su característica Web Apps proporcionan plataformas para compilar, implementar y escalar aplicaciones web.
   • Herramientas como Time Series Insights y Power BI visualizan dispositivos IoT, datos de telemetría y eventos en sitios web.

5. Las bases de datos, Azure Blob Storage y las tablas almacenan datos de telemetría y archivos de datos de las oficinas en el terreno.

6. Otros componentes de Azure proporcionan más funcionalidad:

   • Azure Functions y la característica API Apps de Azure App Service trabajan para que los eventos de administración de dispositivos estén disponibles en los sitios web.
   • Microsoft Entra ID administra los usuarios.
   • API Apps y Event Grid administrar los datos externos.
   • Azure Digital Twins ofrece funcionalidades de modelado para optimizar las operaciones.
   • Microsoft Defender for Cloud protege la solución mediante el establecimiento de directivas de seguridad y controles de acceso.
   • Azure Notification Hubs y Azure Logic Apps controlan las notificaciones.
   • Azure Machine Learning proporciona funcionalidades de IA para predecir el comportamiento del dispositivo.
   • Azure Maps realiza un seguimiento de los datos de geovallas para proporcionar servicios basados en la ubicación.

Componentes

• IoT Hub conecta los dispositivos a los recursos en la nube de Azure. Con este servicio administrado, puede usar consultas para filtrar los datos que se envían a la nube.

• IoT Hub Device Provisioning Service hace posible el aprovisionamiento Just-In-Time sin intervención del usuario. Con este servicio auxiliar de IoT Hub, puede aprovisionar dispositivos de forma segura y escalable.

• Event Hubs es una plataforma de streaming de macrodatos totalmente administrada.

• Event Grid simplifica las aplicaciones basadas en eventos. Este servicio enruta eventos de orígenes a destinos mientras desacopla los publicadores de eventos de los suscriptores de eventos.

• Stream Analytics proporciona un procesamiento de flujos sin servidor en tiempo real que puede ejecutar consultas en la nube y en los dispositivos perimetrales de la red. Stream Analytics en IoT Edge puede filtrar o agregar los datos que se envían a la nube para su posterior procesamiento o almacenamiento.

• Functions es una plataforma de proceso sin servidor basada en eventos que se puede usar para crear y depurar localmente sin necesidad de configuración adicional. Con Functions, puede implementar y operar a escala en la nube y usar desencadenadores y enlaces para integrar los servicios.

• Time Series Insights es una plataforma de análisis que puede usar para supervisar, analizar y visualizar datos de series temporales de IoT.

• Azure SignalR Service es una biblioteca de software de código abierto que proporciona una manera de enviar notificaciones a las aplicaciones web en tiempo real.

• App Service y su característica Web Apps son plataformas totalmente administradas para compilar, implementar y escalar aplicaciones web.

• Power BI es una colección de servicios de software y aplicaciones que se usan para conectar y visualizar orígenes de datos no relacionados.

• Blob Storage proporciona un almacenamiento optimizado de objetos en la nube que administra grandes cantidades de datos no estructurados.

• API Apps es una característica de App Service que puede usar para crear y consumir API en la nube al tiempo que usa el lenguaje de su elección.

• Microsoft Entra ID es un servicio multiinquilino de identidad basado en la nube que controla el acceso a Azure y a otras aplicaciones en la nube.

• Azure Digital Twins crea modelos de entornos y dispositivos IoT. Puede usar estas representaciones digitales para desarrollar mejores productos, optimizar las operaciones, minimizar los costos y mejorar las experiencias de los clientes.

• Microsoft Defeder for Cloud ofrece funcionalidades de detección y respuesta extendidas (XDR) que protegen las cargas de trabajo de la nube híbrida contra las amenazas.

• Notification Hubs proporciona un motor de inserciones que puede usar para enviar notificaciones a cualquier plataforma desde cualquier back-end.

• Logic Apps automatiza los flujos de trabajo. Con este servicio, puede conectar aplicaciones y datos entre nubes sin necesidad de escribir código.

• Machine Learning es un entorno basado en la nube que permite entrenar, implementar, automatizar, administrar y realizar un seguimiento de los modelos de aprendizaje automático. Con estos modelos, puede predecir el comportamiento futuro, los resultados y las tendencias.

• Azure Maps ofrece API geoespaciales para agregar mapas, análisis espaciales y soluciones de movilidad a las aplicaciones.

Detalles del escenario

Una parte fundamental de estas soluciones es la Plataforma abierta Project 15, que Microsoft ha diseñado y creado. Este software de código abierto se conecta a la nube y administra de forma segura los dispositivos que utilizan los proyectos de conservación. Su arquitectura sirve como referencia para la creación de soluciones IoT de un extremo a otro.

La plataforma abierta Project 15 ayuda a cumplir estos objetivos al aportar a los equipos aproximadamente un 80 % del camino hacia soluciones terminadas:

• Acorta la brecha de conocimientos. La plataforma preparada aumenta la innovación. Los desarrolladores científicos se pueden concentrar en casos de uso específicos.
• Aumenta la velocidad de implementación. Al ayudar a los equipos a superar los desafíos técnicos, la plataforma reduce el tiempo necesario para crear información crucial.
• Reduce el costo de desarrollo. La plataforma reduce la complejidad, con lo que se reducen los costos generales de desarrollo. También abre oportunidades para la asociación con la comunidad de desarrolladores de código abierto y las universidades.

Posibles casos de uso

Con su plataforma abierta, Project 15 aporta las últimas tecnologías de Azure y de IoT para la conservación y los esfuerzos de sostenibilidad del ecosistema. Con ello, Project 15 acelera la innovación científica en estas y otras áreas:

• Seguimiento y observación de especies
• Prevención de la caza furtiva
• Supervisión del ecosistema
• Detección de contaminación

Implementación de este escenario

• La implementación en Azure se produce con la acción de pulsar un botón. A continuación, los componentes principales de la infraestructura de una solución IoT estándar están activos y en ejecución.

• Consulte Implementación de Project 15 de la Plataforma abierta de Microsoft.

Colaboradores

Microsoft mantiene este artículo. Originalmente lo escribieron los siguientes colaboradores.

Autor principal:

• Pamela Cortez | PM principal de Azure IoT

Pasos siguientes

• Consulte Project 15 en GitHub para realizar la implementación en Azure y obtener información sobre la personalización de las soluciones de sostenibilidad ecológica y conservación.
• Microsoft y la sostenibilidad
• AI for Earth
• El equipo de Project 15 agrega periódicamente contenido al canal de YouTube de Project 15 y a otros canales de Microsoft.
• Consulte Introducción a Azure IoT.

Recursos relacionados

• Arquitectura de referencia de Azure IoT
• Introducción a las soluciones de Azure IoT
• Supervisión del entorno y optimización de la cadena de suministro con IoT