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Che cos'è Operazioni di Azure IoT?

Operazioni IoT di Azure è un piano dati unificato per la rete perimetrale, che offre servizi dati modulari e scalabili nei cluster Kubernetes abilitati per Azure Arc . Questo articolo illustra le funzionalità, i vantaggi e i casi d'uso.

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.
  • Può funzionare offline per un massimo di 72 ore. Durante questo periodo, può verificarsi una riduzione delle prestazioni. Operazioni di Azure IoT, tuttavia, riprende la piena funzionalità quando si riconnette.
  • Consente di gestire i servizi perimetrali e le risorse dal cloud usando Azure Arc.
  • Abilita la gestione sicura dei dispositivi in reti a più livelli usando software aperto, riconosciuto dal settore e 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 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 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 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, come 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.

Usare 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 consente 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 dell'architettura di alto livello di Operazioni di Azure IoT, che mostra i componenti di base e il flusso di dati.

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

  • Operazioni di Azure IoT: set di servizi dati eseguiti nei cluster Kubernetes perimetrali abilitati per Azure Arc. Tali servizi includono:
    • Broker MQTT per supportare architetture guidate dagli eventi, come un broker MQTT nativo della rete perimetrale.
    • Connettori Akri, come il connettore per OPC UA, per semplificare la comunicazione con server e dispositivi foglia.
    • I flussi di dati per trasformare e contestualizzare i dati, consentendo di instradare i messaggi verso varie destinazioni, inclusi gli endpoint cloud.
  • Esperienza operativa: interfaccia utente Web che consente ai tecnici operativi di gestire asset e flussi di dati in una distribuzione di Operazioni di Azure IoT.

Gestire dispositivi e asset

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

Operazioni di Azure IoT utilizza Registro Dispositivi Azure per archiviare informazioni sugli asset locali nel cloud. Il servizio consente di gestire gli asset sulla rete perimetrale dal portale di Azure o dall'interfaccia della riga di comando di Azure. Registro Dispositivi Azure usa gli 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 Dispositivi Azure include un registro 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, riducendo il sovraccarico di configurazione per i tecnici operativi, 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 sulla rete perimetrale e consente di pubblicare e sottoscrivere argomenti MQTT. 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 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

I flussi di dati offrono funzionalità avanzate 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 di destinazione del flusso dati come:

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:

Passaggio successivo

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