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Che cos'è Operazioni di Azure IoT?

Le operazioni IoT di Azure sono un piano dati unificato per la rete perimetrale. Si tratta di una raccolta di servizi dati modulari, scalabili e a disponibilità elevata eseguiti in cluster Kubernetes perimetrali abilitati per Azure Arc, ad esempio AKS Edge Essentials. Consente l'acquisizione dei dati da diversi sistemi e si integra con applicazioni di modellazione dei dati come Microsoft Fabric per aiutare le organizzazioni a distribuire il metaverse industriale in una soluzione basata su edge.

Operazioni di Azure IoT:

  • Viene creato da zero usando applicazioni native di Kubernetes.
  • Fa parte dell'approccio cloud adattivo Microsoft che unifica i team silo, i siti distribuiti e i diversi sistemi in un'unica operazione, sicurezza, applicazione e modello di dati.
  • Include un broker MQTT nativo della rete perimetrale di livello industriale, che supporta le architetture guidate dagli eventi.
  • È altamente estendibile, scalabile, resiliente e sicuro.
  • Consente di gestire i servizi perimetrali e le risorse dal cloud usando Azure Arc.
  • 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 di Griglia di eventi di Azure e Microsoft Fabric nel cloud.

Utilizzare Operazioni di Azure IoT per:

  • Migliorare l'efficienza aziendale e il processo decisionale utilizzando l'intelligenza artificiale nel cloud per analizzare i dati degli asset e delle attrezzature dal perimetro. Operazioni di Azure IoT è in grado di elaborare e normalizzare i dati nella rete perimetrale prima dell'invio al cloud.
  • Trasformare gli ambienti di produzione rimuovendo le barriere tra sistemi OT e IT. Operazioni di Azure IoT supporta standard aperti come MQTT e OPC UA e 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 consentono di connettersi, gestire e ricevere dati dagli asset.
  • Proteggere le operazioni end-to-end utilizzando le funzionalità di sicurezza di Azure. Operazioni di Azure IoT offre funzionalità di sicurezza predefinite, ad esempio la gestione dei segreti, la gestione dei certificati e le impostazioni protette.

Casi d'uso di esempio

Utilizzare Operazioni di Azure IoT per risolvere casi d'uso come:

Rilevamento anomalie

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

  • Connettere un asset OPC UA al broker MQTT di Operazioni di Azure IoT nella rete perimetrale.
  • 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.

È quindi possibile utilizzare Microsoft Fabric per creare dashboard in tempo reale con visualizzazioni che mostrano lo stato degli asset e degli avvisi relativi a eventuali anomalie rilevate. È possibile rendere disponibili questi dashboard nella linea di produzione dove gli operatori possono utilizzarli per intervenire immediatamente e attenuare i potenziali problemi. L'utilizzo dell'analisi predittiva e dei dati perimetrali permette di prevedere gli errori prima che si verifichino e ridurre i tempi di inattività e i costi di manutenzione.

Efficacia delle attrezzature operative

Con Operazioni di Azure IoT è possibile utilizzare i dati raccolti da asset e attrezzature per migliorare l'efficacia delle attrezzature operative. Operazioni di Azure IoT acquisisce i dati in tempo reale nei dispositivi perimetrali e li elabora consentendo di monitorare gli indicatori di prestazioni chiave, ad esempio disponibilità, prestazioni e qualità. Utilizzare Operazioni di Azure IoT per normalizzare e analizzare i dati allo scopo di identificare i modelli e le aree da migliorare.

Panoramica dell'architettura

Diagramma che mostra l'architettura generale delle operazioni IoT di Azure.

Nell'architettura di Operazioni di Azure IoT sono presenti due elementi principali:

  • Operazioni di Azure IoT. Set di servizi dati eseguiti nei cluster Kubernetes perimetrali abilitati per Azure Arc. Comprende i servizi seguenti:
    • Il broker MQTT è un broker MQTT nativo edge che supporta le architetture guidate dagli eventi.
    • Il connettore per OPC UA si occupa delle complessità della comunicazione OPC UA con i server OPC UA e altri dispositivi periferici.
    • I flussi di dati offrono funzionalità di trasformazione dei dati e contestualizzazione dei dati e consentono di instradare i messaggi a diverse posizioni, inclusi gli endpoint cloud.
  • L'esperienza operativa è un'interfaccia utente Web che offre un'esperienza unificata per i tecnici operativi (OT) per gestire asset e flussi di dati in una distribuzione di Operazioni di Azure IoT. Un amministratore IT può usare Azure Arc site manager (anteprima) per raggruppare le istanze di Operazioni IoT di Azure in base alla posizione fisica e semplificare la ricerca delle istanze degli utenti OT.

Eseguire la distribuzione

Operazioni di Azure IoT viene eseguito nei cluster Kubernetes abilitati per Arc nella rete perimetrale. È possibile distribuire Operazioni di Azure IoT utilizzando il portale di Azure o l'interfaccia della riga di comando di Azure.

Gestire dispositivi e asset

Operazioni di Azure IoT può connettersi a vari dispositivi e asset industriali. È possibile usare l'esperienza operativa o l'interfaccia della riga di comando di Azure per gestire i dispositivi e gli asset a cui connettersi.

Il connettore per OPC UA gestisce la connessione ai server OPC UA e ad altri dispositivi foglia. Il connettore per OPC UA pubblica i dati dai server OPC UA agli argomenti del broker MQTT.

Operazioni di Azure IoT utilizza Registro Dispositivi Azure per archiviare informazioni sugli asset locali nel cloud. Il servizio consente di gestire gli asset sul perimetro dal portale di Azure o dall'interfaccia della riga di comando di Azure. Registro Dispositivi Azure include anche un registro schemi per gli asset. I flussi di dati utilizzano questi schemi per deserializzare e serializzare i messaggi.

Individuazione automatica degli asset

L'individuazione automatica degli asset con i servizi Akri, Registro Dispositivi Azure, il connettore per OPC UA, la connessione per ONVIF (anteprima) e il connettore multimediale (anteprima) è disponibile nella versione corrente di Operazioni di Azure IoT. Attualmente, non esistono scenari configurabili dall'utente per i servizi Akri nell'interfaccia utente Web dell'esperienza operativa per l'individuazione automatica degli asset.

Per altre informazioni, vedere le note sulla versione per la versione corrente.

Se si usa una versione di anteprima precedente delle operazioni di Azure IoT, è possibile trovare la documentazione dei servizi Akri nel sito delle versioni precedenti.

Pubblicare e sottoscrivere con MQTT

Il broker MQTT viene eseguito nella rete perimetrale. Consente di pubblicare e sottoscrivere argomenti MQTT. È possibile usare il broker MQTT per creare architetture guidate dagli eventi che connettono i dispositivi e gli asset al cloud.

Ecco alcuni esempi di come i componenti di Operazioni di Azure IoT usano il broker MQTT:

  • Il connettore per OPC UA pubblica i dati dai server OPC UA e da altri dispositivi foglia negli argomenti MQTT.
  • I flussi di dati sottoscrivono gli argomenti MQTT per recuperare i messaggi per l'elaborazione prima di inviarli agli endpoint cloud.

Connettersi al cloud

Per connettersi al cloud da Operazioni di Azure IoT, è possibile utilizzare gli endpoint di destinazione del flusso di dati seguenti:

Supporto offline

Operazioni di Azure IoT supporta lo stato massimo offline per 72 ore. La riduzione delle prestazioni può verificarsi entro 72 ore. Tuttavia, Operazioni di Azure IoT tornerà a essere completamente funzionante al momento della riconnessione.

Elaborare i dati

I flussi di dati offrono funzionalità avanzate di trasformazione e contestualizzazione dei dati all'interno delle operazioni IoT di Azure. I flussi di dati possono utilizzare schemi archiviati nel Registro di sistema dello schema per deserializzare e serializzare i messaggi.

Visualizzare e analizzare i dati dei sensori

Per visualizzare e analizzare i dati e i messaggi dei sensori dai dispositivi e dagli asset, è possibile usare servizi cloud come:

Comunicazione sicura

Per proteggere la comunicazione tra dispositivi e cloud tramite ambienti di rete isolati in base all'architettura di rete ISA-95/Purdue, utilizzare il componente Azure IoT Layered Network Management (anteprima).

Ambienti supportati

Microsoft supporta gli ambienti seguenti per le distribuzioni di Operazioni di Azure IoT.

Ambiente Versione minima Disponibilità
K3s in Ubuntu 24.04 K3s versione 1.31.1 Disponibilità generale
Azure Kubernetes Service (AKS) Edge Essentials in Windows 11 IoT Enterprise AksEdge-K3s-1.29.6-1.8.202.0 Anteprima pubblica
Servizio Azure Kubernetes in Azure Locale Sistema operativo Azure Stack HCI, versione 23H2, build 2411 Anteprima pubblica
Versione di Tanzu Kubernetes (TKr) in Tanzu Kubernetes Grid con un cluster di gestione 2.5.2 TKr versione 1.28.11 Disponibilità generale

Importante

Il supporto per le distribuzioni di Operazioni IoT di Azure è disponibile solo nella versione 1.28.11 di TKr.

Aree supportate

Operazioni di Azure IoT supporta cluster abilitati per Arc nelle aree seguenti:

Area Valore dell'interfaccia della riga di comando
Stati Uniti orientali eastus
Stati Uniti orientali 2 eastus2
Stati Uniti occidentali westus
West US 2 (Regione Ovest degli Stati Uniti 2) westus2
Stati Uniti occidentali 3 westus3
Europa occidentale Europa occidentale
Europa settentrionale northeurope

Questo elenco di aree geografiche supportate si applica solo all'area geografica utilizzata per la connessione del cluster ad Azure Arc. Questo elenco non limita l'uso dell'area di Azure preferita per le risorse cloud. I componenti di Operazioni di Azure IoT e le altre risorse distribuite nel cluster in queste aree geografiche supportate possono comunque connettersi a risorse cloud in aree diverse.

Dipendenze

Operazioni di Azure IoT dipende dal set seguente di servizi di supporto e funzionalità:

Annotazioni

Queste funzionalità e servizi, utilizzati come dipendenze dai sistemi operativi Azure IoT interni, ereditano lo stato di disponibilità generale dalla licenza del prodotto Operazioni di Azure IoT. Per altre informazioni sul modello di licenza, vedere Contratto di sottoscrizione microsoft online.

Passaggio successivo

Provare la Guida introduttiva: Attività iniziali con un esempio end-to-end.