モノのインターネット (IoT) のアーキテクチャ デザイン

このガイドでは、モノのインターネット (IoT) の基本的な概念について説明し、Azure IoT の使用を開始する方法について説明し、Azure IoT パターンとソリューションに関する記事へのリンクを提供します。

Azure IoT は、IoT デバイスを接続および制御するマネージド サービスとプラットフォーム サービスのコレクションです。 Azure IoT は産業機器、マイクロコントローラー、センサーなど、多様なデバイスをサポートします。 IoT デバイスはクラウド IoT やその他のサービスと通信します。これらのサービスは、デバイス データを処理してデバイスを監視および管理します。

たとえば、産業用モーターは、温度データを収集してクラウドに送信します。 データ分析により、モーターが期待どおりのパフォーマンスを示しているかどうかを判断します。 この情報を使用して、モーターのメンテナンス スケジュールの優先順位を設定します。

Azure IoT について学習する

Azure サンドボックス サブスクリプションを使用するラーニング パスでは、Azure IoT の概念について詳しく学習できます。 5 時間のラーニング パスは、8 つのトレーニング モジュールから成ります。

IoT ソリューション アーキテクチャの理解

標準的な IoT ソリューション アーキテクチャは、5 つの基本要素から成ります。

  • デバイス: クラウドに接続されてデータを送受信する産業機器、センサー、マイクロコントローラーです。
  • プロビジョニング: デバイスがアクションを実行し、クラウドと通信することができるようにします。
  • 処理: デバイスからのデータを分析して分析情報を収集します。
  • ビジネス統合: デバイス データからの分析情報に基づいてアクションを実行します。 Power BI などのサービスを使用して、データを検査および視覚化したり、Azure Logic Apps または Microsoft Power Automate を使用して、自動化されたアクションを設定したりできます。
  • セキュリティの監視Microsoft Defender for IoT: IoT ワークロードのためのエンドツーエンドのセキュリティ ソリューションを提供します。

PaaS と aPaaS のソリューションのアプローチを比較する

サービスとしてのプラットフォーム (PaaS) の個別のコンポーネント、またはサービスとしてのアプリケーション プラットフォーム (aPaaS) である Azure IoT Central を使用して、Azure IoT ソリューションを作成できます。

  • PaaS クラウド コンピューティング モデルは、特定のタスクまたはジョブの機能向けに調整されたハードウェアとソフトウェアのツールを提供します。 PaaS では、基になるサービスとしてのインフラストラクチャ (IaaS) を提供しますが、スケーリングと構成はお客様が担当します。

  • aPaaS では、アプリケーションを構築、管理、配信するためのクラウド環境を提供します。 スケーリングとほとんどの構成はaPaaS によって処理されますが、完成したソリューションを構築するには開発者による入力が必要です。

IoT クラウド ソリューションを構築およびデプロイするためには、IoT Central (aPaaS) と Azure PaaS のアプローチを比較します。 選択するテクノロジとサービスは、お使いのシナリオの開発、デプロイ、管理のニーズに応じて異なります。

Azure IoT Central を開始する

Azure IoT Central は、すべての IoT ソリューションの開始点として推奨される、IoT ワークロード用の aPaaS です。 IoT Central は、エンタープライズ レベルのソリューションで必要な PaaS サービスを事前に組み合わせることにより、IoT ソリューションの構築と運用を迅速化します。 プラットフォームには、デバイスの大規模なフリートを接続、管理、運用するために必要なすべての機能があります。

IoT Central には、すぐに使用できるユーザー インターフェイスと API サーフェス領域が用意されています。 IoT Central を使用すると、デバイスの接続、運用、管理が簡素化されるため、企業は、IoT データを使用してビジネス価値を生み出すことに時間、労力、予算を費やすことができます。

IoT アーキテクチャのパターンとガイド

このセクションでは、IoT ソリューションを構築するために役立つパターンとガイドを示します。 業界固有のソリューションの例については、「業界固有の Azure IoT 参照アーキテクチャ」を参照してください。

パターン

IoT アーキテクチャ パターンは、主要な IoT ソリューション領域に対処する再利用可能な構成要素です。 パターンはジェネリックであり、さまざまな業界で使用できます。 業界固有の IoT ソリューションの例については、「業界固有の Azure IoT ソリューションとシナリオ」を参照してください。

  • リアルタイムの IoT 更新。 従来のポーリング要求の代わりに、クライアントはデバイスから更新情報をリアルタイムで受信できます。 Azure SignalR サービスは、Web ページやモバイル アプリなどのクライアントにリアルタイムの IoT データを送信します。

  • デプロイ スタンプを使用して IoT ソリューションをスケーリングする。 スタンプは、定義済みデバイス数を最適にサポートする、ソリューション コンポーネントの個別の単位です。 デプロイ スタンプは、スタンプを複製することにより、接続済み IoT デバイス数のスケールアップをサポートします。

  • サードパーティのトークン サーバーに対する Azure IoT クライアント SDK のサポート。 Azure IoT Hub は、クライアント SDK での Shared Access Signature (SAS) トークン認証をサポートします。 サードパーティのトークン サーバー認証を実現するために各 SDK で行うことについて説明します。

  • Docker イメージの効率的なデプロイ。 通常、エッジ デバイスはソフトウェア コンテナー イメージをデプロイすることによってプロビジョニングされます。 帯域幅が限られていたり、断続的だったり、低かったりする状況では、信頼性と弾力性のあるデプロイ機能を使用します。

  • Azure Data Explorer を使用した IoT 分析。 さまざまな IoT デバイスから高速で流れる大量のストリーミング データについてのほぼリアルタイムの IoT テレメトリ分析に、Azure Data Explorer を使用します。

  • IoT Edge データの保存と処理。 一部の IoT ソリューションでは、コンピューティングとデータ収集を提供するためにオンプレミスのエッジ ネットワークが必要です。 エッジ デバイスを IoT 実装で使用して、迅速な応答、高可用性、高帯域幅を提供する方法を参照してください。

Guides

IoT アーキテクチャ ガイドでは、IoT の概念、アーキテクチャ、ワークストリームに関する分析情報を提供します。

次の手順

Azure IoT のドキュメント: