Che cos'è Operazioni di Azure IoT?

Operazioni di Azure IoT è un piano dati unificato per l'edge. Offre servizi dati scalabili e modulari in cluster Kubernetes abilitati da Azure Arc. Questo articolo illustra le funzionalità, i vantaggi e i casi d'uso.

Operazioni di Azure IoT:

  • Usa applicazioni native di Kubernetes.
  • Fa parte dell'approccio cloud Microsoft adaptive. Questo approccio unifica i team silo, i siti distribuiti e i diversi sistemi in una singola operazione, sicurezza, applicazione e modello di dati.
  • Include un broker MQTT di livello industriale e nativo edge che supporta le architetture guidate dagli eventi.
  • È altamente estendibile, scalabile, resiliente e sicuro.
  • Può funzionare offline per un massimo di 72 ore. Durante questo periodo, può verificarsi una riduzione delle prestazioni. Tuttavia, il servizio riprende la funzionalità completa quando si riconnette.
  • Consente di gestire i servizi perimetrali e le risorse dal cloud usando Azure Arc.
  • Consente la gestione sicura dei dispositivi in reti a più livelli usando software aperto riconosciuto dal settore, insieme alla configurazione basata su Kubernetes.
  • È in grado di integrare i carichi di lavoro dei clienti nella piattaforma per creare una soluzione unificata.
  • Si integra in modo nativo con Hub eventi di Azure, il broker MQTT in Griglia di eventi di Azure e Microsoft Fabric nel cloud.

Usare Operazioni di Azure IoT per:

  • Migliorare l'efficienza aziendale e il processo decisionale usando l'intelligenza artificiale nel cloud per analizzare i dati degli asset e delle attrezzature dal dispositivo perimetrale. Operazioni di Azure IoT elabora e normalizza i dati nella rete perimetrale prima dell'invio al cloud.
  • Trasformare gli ambienti di produzione rimuovendo le barriere tra la tecnologia operativa (OT) e i sistemi IT. Operazioni di Azure IoT sostiene standard aperti, ad esempio MQTT e OPC Unified Architecture (OPC UA). Supporta anche framework come Kubernetes che consentono di promuovere l'interoperabilità ed eseguire processi come la manutenzione predittiva, l'ottimizzazione dell'energia e l'ispezione digitale.
  • Modernizzare l'infrastruttura locale e perimetrale per gestire le operazioni digitali. Operazioni di Azure IoT offre una suite di servizi che è possibile usare per connettersi, gestire e ricevere dati dagli asset.
  • Proteggi le operazioni end-to-end usando le funzionalità di sicurezza di Azure. Operazioni di Azure IoT include funzionalità di sicurezza predefinite, ad esempio la gestione dei segreti, la gestione dei certificati e le impostazioni sicure.

Casi d'uso di esempio

Usare Operazioni di Azure IoT per risolvere i casi d'uso seguenti.

Rilevamento anomalie

Per identificare le anomalie nei dati generati da un asset industriale, un operatore può usare l'interfaccia utente Web dell'esperienza operativa per:

  • Connettere un asset OPC UA al Broker MQTT di Operazioni di Azure IoT sul perimetro.
  • Definire un flusso di dati che elabora e normalizza i dati prima di identificare eventuali anomalie.
  • Inviare i dati elaborati a Microsoft Fabric nel cloud.

Usare Microsoft Fabric per creare dashboard in tempo reale con visualizzazioni che mostrano lo stato dell'asset e degli avvisi per le anomalie rilevate. È possibile rendere disponibili questi dashboard nel negozio, dove gli operatori possono usarli per intervenire immediatamente e attenuare potenziali problemi.

L'uso dell'analisi predittiva e dei dati sul perimetro consente di prevedere gli errori prima che si verifichino. Riduce anche i tempi di inattività e i costi di manutenzione.

Efficacia delle attrezzature operative

Con Operazioni di Azure IoT, è possibile usare i dati raccolti da asset e attrezzature per migliorare l'efficacia delle apparecchiature operative. Operazioni di Azure IoT acquisisce dati in tempo reale alla periferia e li elabora. Questa funzionalità consente il monitoraggio di indicatori di prestazioni chiave, ad esempio disponibilità, prestazioni e qualità. Usare Operazioni di Azure IoT per normalizzare e analizzare i dati per identificare modelli e aree da migliorare.

Panoramica dell'architettura

Diagramma dell'architettura di alto livello di Operazioni di Azure IoT, che mostra i componenti principali e il flusso di dati.

L'architettura Operazioni di Azure IoT include questi elementi principali:

  • Cluster Kubernetes perimetrali abilitati da Azure Arc su cui vengono eseguiti i servizi dati:
    • Un broker MQTT nativo di edge per supportare le architetture guidate dagli eventi.
    • Connettori Akri, come il connettore per OPC UA, per semplificare la comunicazione con server e dispositivi foglia.
    • Flussi di dati per trasformare e contestualizzare i dati. È possibile instradare i messaggi a diverse posizioni, inclusi gli endpoint cloud.
  • L'esperienza delle operazioni. Gli utenti OT usano questa interfaccia utente Web per gestire asset e flussi di dati in una distribuzione Operazioni di Azure IoT.

Capacità

È possibile usare Operazioni di Azure IoT per le attività comuni seguenti.

Gestire dispositivi e asset

Operazioni di Azure IoT si connette a vari dispositivi e asset industriali. Usare l'esperienza operativa o il interfaccia della riga di comando di Azure per gestire i dispositivi e gli asset a cui connettersi.

Operazioni di Azure IoT usa Azure Registro dei dispositivi per archiviare informazioni sugli asset locali nel cloud. È possibile gestire asset e dispositivi sul perimetro dal portale di Azure o dal interfaccia della riga di comando di Azure.

Registro Dispositivi usa spazi dei nomi per organizzare asset e dispositivi. Ogni istanza di Operazioni di Azure IoT usa un singolo spazio dei nomi per gli asset e i dispositivi. Più istanze possono condividere un singolo spazio dei nomi.

Registro dei dispositivi include un registro degli schemi per gli asset. I flussi di dati utilizzano questi schemi per deserializzare e serializzare i messaggi.

Individuare dispositivi e asset

I servizi Akri possono individuare automaticamente dispositivi e asset, per ridurre il sovraccarico di configurazione per gli utenti OT. che possono usare l'interfaccia utente Web dell'esperienza operativa per visualizzare e gestire i dispositivi e gli asset individuati.

Pubblicare e sottoscrivere con MQTT

Il broker MQTT viene eseguito nel perimetro in modo da poter pubblicare e sottoscrivere argomenti MQTT. Usare il broker MQTT per creare architetture guidate dagli eventi che connettono i dispositivi e gli asset al cloud.

Esempi di come i componenti in Operazioni di Azure IoT usare il broker MQTT includono:

  • Il connettore per OPC UA pubblica i dati da server OPC UA e dispositivi foglia negli argomenti MQTT.
  • I flussi di dati sottoscrivono gli argomenti MQTT per recuperare i messaggi, elaborarli e inviarli agli endpoint cloud.

Elaborare i dati

Flussi di dati offrono funzionalità di trasformazione e contestualizzazione dei dati all'interno di Operazioni di Azure IoT. I tecnici operativi possono usare l'interfaccia utente Web dell'esperienza operativa per creare e gestire i flussi di dati.

Connettersi al cloud

Per connettersi al cloud da Operazioni di Azure IoT, è possibile usare endpoint come questi per la destinazione del flusso di dati:

Visualizzare e analizzare i dati dei sensori

Per visualizzare e analizzare i dati e i messaggi dei sensori da dispositivi e asset, usare servizi cloud come: