Mi az eszközkezelés az Azure IoT Operations Preview-ban?
Fontos
Az Azure IoT Operations Előzetes verziója – az Azure Arc által engedélyezett verzió jelenleg előzetes verzióban érhető el. Ezt az előzetes verziójú szoftvert nem szabad éles környezetben használni.
A bétaverziójú, előzetes verziójú vagy másként még általánosan nem elérhető Azure-szolgáltatások jogi feltételeit lásd: Kiegészítő használati feltételek a Microsoft Azure előzetes verziójú termékeihez.
Az Azure IoT Operations Előzetes verziójában kulcsfontosságú feladat a megoldás részét képező eszközök kezelése. Ez a cikk meghatározza, hogy mik azok az eszközök, áttekinti azokat a szolgáltatásokat, amelyeket a kezelésükhöz használ, és ismerteti a szolgáltatások leggyakoribb használati eseteit.
Eszközök ismertetése
Az eszközök az Azure IoT Operations alapvető összetevői. Fontos megérteni, hogyan kapcsolódnak az eszközök az IoT-eszközökhöz.
Az IoT-eszköz egy, az internethez csatlakoztatott fizikai objektum, amely adatokat gyűjt, hoz létre és kommunikál. Az IoT-eszközök általában beágyazott összetevőket tartalmaznak adott funkciók végrehajtásához. Kezelhetik vagy monitorozhatnak más dolgokat a környezetükben. Az IoT-eszközök közé tartoznak például a terményérzékelők, az intelligens termosztátok, a csatlakoztatott biztonsági kamerák, a hordható eszközök és a gyártó gépek vagy járművek monitorozási eszközei.
Az ipari peremhálózati környezetekben lévő objektumok olyan értékelemek, amelyeket egy IoT-eszköz felügyelhet vagy figyelhet. Bár az összes IoT-eszköz eszköz, nem minden eszköz. Az objektum lehet gép, folyamat, szoftver, teljes rendszer, vagy egy olyan fizikai értékobjektum, mint a növények vagy egy épület. Ezek az eszközök gyakori példák a gyártás, a kiskereskedelem, az energia, az egészségügy és más ágazatokban.
Az Azure IoT Operations egyik objektuma egy logikai entitás (egy eszközpéldány), amelyet egy valós objektum ábrázolására hoz létre. Az Azure IoT Operations-objektumok telemetriát bocsáthatnak ki, és olyan tulajdonságokkal (írható adatpontok) és parancsokkal (végrehajtható adatpontok) rendelkezhetnek, amelyek a viselkedését és jellemzőit írják le. Ezeket az eszközpéldányokat a szoftverben használja az ipari peremkörnyezet valós eszközeinek kezelésére.
Az eszközök kezelésével kapcsolatos szolgáltatások ismertetése
Az Azure IoT Operations számos szolgáltatást tartalmaz, amelyek lehetővé teszik az eszközök kezeléséhez szükséges főbb feladatok elvégzését.
Az alábbi ábra az Azure IoT Operations magas szintű architektúráját mutatja be. Az eszközök kezeléséhez használt szolgáltatások piros színnel vannak kiemelve.
- Azure IoT Operations (előzetes verzió) portál. Az Azure IoT Operations (előzetes verzió) portál egy webalkalmazás, amely lehetővé teszi objektumok létrehozását és kezelését, valamint az adatfeldolgozási folyamatok konfigurálását. A portál leegyszerűsíti az eszközök kezelésének feladatát. Az Azure IoT Operations (előzetes verzió) portál az eszközök kezeléséhez ajánlott szolgáltatás.
- Az Azure Device Registry előzetes verziója. Az Eszközregisztrációs adatbázis egy olyan szolgáltatás, amely ipari objektumokat projektel Azure-erőforrásokként. Együttműködik az Azure IoT Operations (előzetes verzió) portállal az eszközök kezelésének egyszerűsítése érdekében. Az Eszközregisztrációs adatbázis lehetővé teszi, hogy egyetlen egységes beállításjegyzékben található valódi Azure-erőforrásként kezelje a felhőben lévő összes objektumot.
- Azure IoT Akri előzetes verzió. Az Azure IoT Akri egy olyan szolgáltatás, amely a peremhálózaton található eszközöket felderíti. A szolgáltatás képes objektumokat észlelni és létrehozni egy OPC UA-kiszolgáló címterében.
- Az Azure IoT OPC UA Broker előzetes verziója. Az OPC UA Broker egy adatbejárati és protokollfordítási szolgáltatás, amely lehetővé teszi, hogy az eszközök a széles körben használt OPC UA szabvány alapján adatokat integráljanak az Azure IoT Operationsbe. Az Azure IoT Operations az OPC UA Brokert használja az OPC UA-kiszolgálók adatainak az Azure IoT MQ Preview szolgáltatásba való bemenő forgalmához.
Ezen szolgáltatások mindegyikét részletesebben ismertetjük a következő szakaszokban, amelyek az eszközök kezelésének használati eseteit ismertetik.
Objektumok távoli létrehozása és kezelése
Az alábbi feladatok az olyan ágazatokban működő üzemeltetési csapatok számára hasznosak, mint az ipar, a kiskereskedelem és az egészségügy.
- Eszközök távoli létrehozása
- Előfizetés OPC UA-címkékre az eszközadatok eléréséhez
- Adatfolyamok létrehozása az adatok felhővel való módosításához és cseréjéhez
Az Azure IoT Operations (előzetes verzió) portál lehetővé teszi, hogy az üzemeltetési csapatok ezeket a feladatokat egyszerűsített webes felületen hajtják végre. A portál a korábban ismertetett egyéb szolgáltatásokat használja az összes feladat engedélyezéséhez.
Az Azure IoT Operations (előzetes verzió) portálja az OPC UA Broker szolgáltatást használja, amely adatokat cserél helyi OPC UA-kiszolgálókkal. Az OPC UA-kiszolgálók olyan szoftveralkalmazások, amelyek kommunikálnak az eszközökkel. Az OPC UA-kiszolgálók olyan OPC UA-címkéket tehetnek közzé, amelyek adatpontokat jelölnek. Az OPC UA-címkék valós idejű vagy előzményadatokat biztosítanak az eszközök állapotáról, teljesítményéről, minőségéről vagy állapotáról.
Az adatfolyam olyan szakaszok sorozata, amelyek egy vagy több forrásból származó adatokat dolgoznak fel és alakítanak át egy vagy több célhelyre. Az adatfolyamok különböző műveleteket hajthatnak végre az adatokon, például szűrést, összesítést, bővítést, érvényesítést vagy elemzést.
Az Azure IoT Operations (előzetes verzió) portálon a felhasználók objektumokat hozhatnak létre, és felhasználóbarát felületen iratkozhatnak fel AZ OPC UA-címkékre. A felhasználók egyéni objektumokat hozhatnak létre az eszköz adatainak és konfigurációinak megadásával. A felhasználók címkéket hozhatnak létre vagy importálhatnak, feliratkozhatnak rájuk, és hozzárendelhetik őket egy objektumhoz. A portál lehetővé teszi továbbá, hogy a felhasználók adatfolyamokat hozzanak létre a folyamat forrásainak, célhelyeinek, szakaszainak és szabályainak meghatározásával. A felhasználók grafikus eszközökkel vagy kódszerkesztőkkel konfigurálhatják az egyes szakaszok paramétereit és logikáját.
Eszközök kezelése Azure-erőforrásokként egy központi beállításjegyzékben
Egy sok objektumot tartalmazó ipari peremkörnyezetben hasznos, ha az informatikai és üzemeltetési csapatok egyetlen központosított regisztrációs adatbázissal rendelkeznek az eszközökhöz és eszközökhöz. Az Azure Device Registry előzetes verziója egy olyan szolgáltatás, amely ezt a képességet biztosítja, és azure-erőforrásokként projekteli az ipari eszközöket. A Device Registryt az Azure IoT Operations (előzetes verzió) portállal együtt használó csapatok egységes üzembe helyezési és felügyeleti élményt kapnak a felhőbeli és peremkörnyezetekben.
Az Eszközregisztrációs adatbázis számos olyan képességet biztosít, amelyekkel a csapatok kezelhetik az eszközöket:
- Egyesített beállításjegyzék. Az eszközregisztrációs adatbázis az eszköz metaadatainak egyetlen igazságforrása. Ha egyetlen beállításjegyzéket hoz létre, egyszerűbbé és egyszerűbbé teheti az eszközök kezelését. Lehetővé teszi az adatok elérését és kezelését az Azure-ban, a partner- és ügyfélalkalmazásokban, amelyek a felhőben vagy a peremhálózaton futnak.
- Eszközök Azure-erőforrásokként. Mivel az Eszközregisztrációs adatbázis valódi Azure-erőforrásként projekteli az objektumokat, az azure-szolgáltatások és -szolgáltatások használatával kezelheti az eszközöket. A vállalatok ipari eszközökkel használhatják az Azure Resource Managert, az Azure natív üzembe helyezési és felügyeleti szolgáltatását. Az Azure Resource Manager olyan képességeket biztosít, mint az erőforráscsoportok, címkék, szerepköralapú hozzáférés-vezérlés (RBAC), szabályzat, naplózás és naplózás.
- Az eszközök felhőbeli kezelése. Az Eszközregisztrációs adatbázist az Azure IoT Operations (előzetes verzió) portálon keresztül távolról kezelheti a felhőben lévő eszközöket. Az eszközerőforrással való minden interakció az Azure API-n keresztül és olyan felügyeleti eszközökkel is elérhető, mint az Azure Resource Graph. Függetlenül attól, hogy milyen módszerrel kezeli az eszközöket, a felhőben végrehajtott módosítások szinkronizálódnak a peremhálózatra, és egyéni erőforrásokként (CRs) jelennek meg a Kubernetes-fürtben.
Az Azure Device Registry a következő funkciókat támogatja:
| Szolgáltatás | Támogatott | Szimbólum |
|---|---|---|
| Eszközerőforrás-kezelés az Azure API-val | Támogatott | ✅ |
| Eszközerőforrás-kezelés az Azure IoT Operations (előzetes verzió) portálon keresztül | Támogatott | ✅ |
| Azure IoT Operationst futtató Kubernetes-fürt eszközszinkronizálása | Támogatott | ✅ |
| Eszköz Azure-erőforrásként (támogatja az ARG-t, az erőforráscsoportokat, a címkéket stb.) | Támogatott | ✅ |
Peremeszközök felderítése
Az összetett peremhálózati megoldások gyakori feladata az objektumok felderítése és felvétele a Kubernetes-fürtbe. Az Azure IoT Akri Preview ezt a képességet biztosítja. Lehetővé teszi OPC UA-objektumok észlelését és a fürthöz való hozzáadását. Az Azure IoT Akri használata csökkenti a koordináció és a manuális konfigurálás szintjét azoknak a rendszergazdáknak, akik eszközöket csatolnak a fürthöz, vagy eltávolítják őket a fürtből.
Az Azure IoT Akri üzemelő példányai tartalmazhatnak rögzített hálózati felderítési kezelőket. A felderítési kezelők lehetővé teszik az ismert hálózati végpontokról származó objektumok számára, hogy az eszközillesztőkben vagy a helyi alhálózatokon megjelenő levéleszközöket megtalálják. A hálózati végpontok közé tartoznak például az OPC UA-kiszolgálók rögzített IP-címen (hálózatvizsgálat nélkül), valamint a hálózatvizsgálat felderítési kezelői.
Az Azure IoT Operations telepítésekor az Azure IoT Akri telepítve van, és egy OPC UA szimulációs PLC-kiszolgálóval együtt konfigurálható. Az Azure IoT Operations OPC UA felderítési kezelője automatikusan elindul, és figyelembe veszi az OPC UA szimulációs PLC-kiszolgáló címterét. A felderítési kezelő visszaküldi az eszközöket az Azure IoT Akri-nak, és elindítja a fürtbe történő AssetEndpointProfile üzembe helyezést.Asset
Gyakori adatcsere-szabvány használata a peremhálózati megoldáshoz
Az ipari környezetekben kritikus szükség van egy közös szabványra vagy protokollra a gépek közötti és a gépről a felhőbe irányuló adatcserére. A széles körben támogatott adatcsereprotokoll használatával egyszerűsítheti a folyamatot, hogy lehetővé tegye a különböző ipari objektumok számára az adatok cseréjét egymással, a Kubernetes-fürtön futó számítási feladatokkal és a felhővel. Az OPC UA egy platformfüggetlen szolgáltatásorientált architektúra specifikációja, amely lehetővé teszi az ipari környezetekben történő adatcserét.
Az OPC UA szabványt használó ipari környezet a következő alapvető OPC UA-elemeket tartalmazza:
- Az OPC UA-kiszolgáló az OPC UA-specifikáción alapuló szoftver, amely kommunikál az eszközökkel, és alapvető OPC UA-szolgáltatásokat nyújt ezeknek az eszközöknek.
- OPC UA-ügyfél. Az OPC UA-ügyfél olyan szoftver, amely egy kérelem- és válaszhálózati mintában kommunikál egy OPC UA-kiszolgálóval. Az OPC UA-ügyfél csatlakozik az OPC UA-kiszolgálókhoz, és kéréseket küld az olyan adatelemeken végzett műveletekre, mint az olvasás és az írás.
Az Azure IoT OPC UA Broker az Azure IoT Operations szolgáltatása, amely lehetővé teszi az OPC UA-kiszolgálókról a peremhálózati megoldásba és a felhőbe irányuló adatbehajtást az OPC UA szabvány alapján. Az Azure IoT Operations telepítésekor igény szerint telepítheti az OPC UA Brokert egy OPC UA szimulációs kiszolgálóval, amely lehetővé teszi a szolgáltatás tesztelését és használatát.
Következő lépés
Ebben az áttekintésben megismerhette, hogy mik azok az eszközök, milyen Azure IoT Operations-szolgáltatásokat használ a kezelésükhöz, és néhány gyakori használati esetet az eszközök kezeléséhez. Az alábbi javasolt következő lépés az objektumok és címkék hozzáadásának megkezdéséhez a peremhálózati megoldásban: