Ez a cikk áttekintést nyújt a folyamathurok architektúrájának, jellemzőinek és összetevőinek monitorozásáról és kezeléséről.
Architektúra
Töltse le az architektúra Visio-fájlját.
Az IoT felügyeleti és monitorozási ciklusa egy felügyeleti rendszer, amely biztosítja, hogy a rendszer működési küszöbértékeken belül működjék. A rendszerben több eszköznek összehangoltan kell eljárnia, hogy elérje és a kívánt állapot tűrhető tartományán belül maradjon. A felügyeleti és monitorozási hurok megfigyeli és korrelálja a gyakori elérésű telemetriai jeltrendeket több eszközről, hogy az aktuális állapotot következtethesse. A logika ötvözi ezeket a trendeket a meleg idősorok előzményeivel és a vállalati rendszerjelekkel az új megállapítások kiszámításához. A monitorozási és felügyeleti ciklus ezután leküldi az elemzéseket egy szabálymotoron, hogy működtető parancsokat generáljon, vagy szükség szerint riasztásokat hozzon létre.
Jellemzők
A hurkok monitorozása és kezelése a következő jellemzőkkel rendelkezik:
- Lehet, hogy távoli vagy közel van a fizikai IoT-eszközökhöz. A természet által távoli létesítmények, például az olaj- és gázvezetékek, az energiaátalakítók, az intelligens kapucsengők, a veszélyes környezetek és az eszközkövetők nem tudják kezelni ezt az infrastruktúrát. Ezen környezetek esetében a hurkok monitorozása és kezelése távoli létesítményekből, például nyilvános vagy magánfelhőkből működik. A feldolgozóiparban, például az olajfinomításban és a vegyiparban a hurkok monitorozása és kezelése az eszközökhöz közelebb helyezhető üzembe. A diszkrét gyártás ezeket a hurkokat helyileg is üzembe helyezheti, mivel a hálózati állásidők költségesek lehetnek.
- Az eszközalapú mérési és vezérlési hurkoktól függ az alapvető monitorozási és felügyeleti folyamatokhoz.
- Integrálható más vállalati rendszerekkel, például a vállalati erőforrás-tervezéssel (ERP), az ügyfélkapcsolat-kezeléssel (CRM), a termékéletciklus-kezeléssel (PLM) és a támogatási rendszerekkel a műveletek kontextusba helyezése érdekében. A hurkok monitorozása és kezelése nem függ a rendszerek működésétől.
- Használja fel az érzékelő telemetriai adatfolyamait, és járuljon hozzá a legutóbbi ismert eszközállapothoz, a gyorsidő-sorozat gyorsítótárához, a meleg idősorok előzményeihez és az összesítő összesítésekhez.
- Állítsd vissza a felügyeleti parancsokat az eszközökre a javítandó feltételek érdekében.
- Számítsa ki a függő eszközállapotokat, és biztosítson eseménycsatornákat külső rendszerekhez.
- Elsősorban az eszközökkel és a vállalati rendszerekkel integrálható HTTP, MQTT és AMQP hálózati protokollon keresztül.
- Az IoT-forgatókönyvtől függően előfordulhat, hogy néhány másodperces ciklusidővel rendelkezik. A hálózati csomagok késésének eltérése vagy jitter akkor fordulhat elő, ha olyan időérzékeny hálózati protokollokat használ, mint az MQTT, a HTTP és az AMQP.
Összetevők
A ciklusok monitorozása és kezelése a következő összetevőket foglalja magában:
- Az üzenetközvetítők feldolgozzák a telemetriát, és parancsokat küldenek az eszközöknek.
- Az eszközregisztrációs adatbázis, vagyis az összes IoT-eszközre vonatkozó rekord- és igazságrendszer metaadatokat tárol az eszközökről és az eszközök közötti kapcsolatokról. A telemetriai streamfeldolgozó beállításjegyzék-adatok használatával értelmezi a telemetriai üzenetek struktúráját, elemzi és végrehajtja a streamfeldolgozási logikát. Az üzenetközvetítő a beállításjegyzéket használja az eszközkapcsolati kérések ellenőrzéséhez és az üzenetek útválasztásával kapcsolatos döntések meghozatalához. Az eseménykezelési logika entitás-metaadatokkal biztosítja, hogy a bemenetek, kimenetek és feldolgozási logika megfeleljenek a szerkezeti és szemantikai entitáskapcsolatoknak és interakcióknak.
- A telemetriai streamfeldolgozó (TSP) fogadja az eszköz telemetriáját, levezeti az egyes eszközök és eszközkészletek állapotát, és észleli a hibákat és a kívánt állapottól való eltéréseket. A TSP hibafeltételeket, összesített vagy nyers adatpontokat küld a megfelelő eseménykezelőknek, valamint a meleg és meleg tárolónak a további feldolgozás és a rekordkezelés érdekében.
- A gyakori elérésű idősorok előzményei nagy sebességű memóriabeli vagy távoli gyorsítótár-tárolók, amelyek az utolsó ismert eszközmetrikákat és adatpontok készletét biztosítják a közel valós idejű trendek észleléséhez.
- A meleg idősorok előzményei néhány hét adatpontot tárolnak, amelyek segítenek korrelálni a közel valós idejű trendeket a hosszú távú trendekkel, és érzékelni a kívánt állapottól való lehetséges eltéréseket. A hurkok monitorozása és kezelése indexelt tárterületet is használhat a számítási trendek előre történő kiszámításához.
- Az eseményszámítás a streamfeldolgozó események, az utolsó ismert eszközállapotok, a közel valós idejű trendek és szükség esetén a meleg idősorok előzményeinek kombinálásával számítja ki a végrehajtható eseményeket.
- A szabálymotor a kívánt eszközállapotok megfelelő parancsokkal történő módosításával használja és kezeli az üzleti eseményeket. A szabálymotor eseményeket és riasztásokat is közzétehet a figyelési konzolon.
- A monitorozási konzol szükség esetén vizuális megjelenítést és emberi beavatkozást biztosít.
Forgatókönyv részletei
A dolgok internetes monitorozása és kezelése egy felügyeleti rendszer, amely folyamatosan figyeli a hálózati IoT-eszközök által vezérelt fizikai rendszert. A monitorozási és felügyeleti ciklus gondoskodik arról, hogy a rendszer a kívánt állapothalmaz tűrhető tartományán belül legyen, és parancsokat ad ki a rendszer vezérléséhez.
Lehetséges használati esetek
Ez a megoldás ideális az energiaipar, a környezet, a gyártás, az oktatás, a létesítmények és az ingatlanipar számára. Néhány példaforgatókönyv a ciklusok monitorozására és kezelésére:
- Intelligens szemétgyűjtés: Irányítsa a teherautót arra az útvonalra, amelyen a legnagyobb szükség van a szemétgyűjtésre.
- Intelligens campus: A campus kiürítési riasztásának kiadása több épület tűzészlelése esetén.
- Energiaelosztás: Proaktív módon állítsa le az áramot több városblokkban a nagy szél és az eső előrejelzése alapján.
- Gázvezeték monitorozása: Állítsa le a gázszivattyú állomást, amikor a nyomáscsökkenést észleli egy távoli vezeték több szegmensében.
- Intelligens fogyasztásmérők: Monitorozza az energiafogyasztásokat, és kombinálja az időjárás-előrejelzésekkel, hogy automatikusan emelje az otthoni termosztátok beállítási pontját egy program részeként, amely kedvezményeket biztosít a takarékos áramfogyasztóknak.
- Szélerőmű: Ha egy szélerőműben energiatényező-csökkenést észrevesz, ütemezze a gyanús szélturbinák vizsgálatát.
- Feldolgozóipar: Nyersolaj-repedezési folyamat monitorozása és szabályozása egy olajfinomítóban. Festékek és tömeges kémiai gyártás monitorozása és szabályozása.
- Diszkrét gyártás: Monitorozza és szabályozza a vezérlők ellenőrzését és csomagolási celláját.
Közreműködők
Ezt a cikket a Microsoft tartja karban. Eredetileg a következő közreműködők írták.
Fő szerző:
- Hanu Kommalapati | Vezető szoftvermérnök
A nem nyilvános LinkedIn-profilok megtekintéséhez jelentkezzen be a LinkedInbe.