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Project 15 Open Platform IoT 지속 가능성

Azure Event Grid
Azure Event Hubs
Azure 기능
Azure IoT Hub
Azure Stream Analytics

솔루션 아이디어

이 문서에서는 솔루션 아이디어를 설명합니다. 클라우드 설계자는 이 지침을 사용하여 이 아키텍처의 일반적인 구현을 위한 주요 구성 요소를 시각화할 수 있습니다. 이 문서를 시작점으로 사용하여 워크로드의 특정 요구 사항에 맞는 잘 설계된 솔루션을 디자인할 수 있습니다.

Microsoft의 Project 15의 사명은 전 세계의 과학자와 환경 보호 활동가에게 힘을 실어주는 것입니다. 이 프로젝트는 환경 보호 팀을 개발자, 학생 및 Microsoft 파트너 커뮤니티와 연결합니다. 이 프로젝트는 이러한 팀에서 Azure 및 IoT(사물 인터넷) 개방형 플랫폼의 기능을 통해 지원되는 중요한 종 및 생태계를 보존하는 데 필요한 데이터를 캡처하고 분석하는 데 도움이 됩니다.

아키텍처

다음 섹션에서는 Project 15 Open Platform 기능 및 아키텍처에 대한 인사이트를 제공합니다.

Project 15 Open Platform 기능에 대한 개요를 제공하는 다이어그램. 색은 각 영역에 필요한 사용자 지정 수준을 나타냅니다.

이 아키텍처의 Visio 파일을 다운로드합니다.

데이터 흐름

Open Platform 구성 요소는 다음 범주로 나뉩니다.

  • 완전 포함: 한 번 배포하는 Azure 서비스입니다. 디바이스를 솔루션에 추가하면 이러한 구성 요소가 확장됩니다.

  • 포함되지만 사용자 지정 필요: 솔루션에서 배포하는 서비스입니다. 이러한 서비스는 사용 사례에 맞게 수정됩니다. 이러한 서비스에 대한 자세한 내용은 Project 15 Open Platform 개발자 가이드를 참조하세요. 서비스에 대한 개략적인 보기는 이 문서의 뒷부분에 있는 솔루션 세부 정보를 참조하세요.

  • 포함되지 않고 전체 사용자 지정 필요: 지적 재산권이 있는 위치입니다. 솔루션을 사용자 고유의 Azure 계정에 배포한 후에는 빌드해야 합니다. 워드 프로세서를 어떻게 사용하는지 생각해 보십시오. 워드 프로세서는 도구일 뿐이며 사용자가 책을 작성합니다. 사용자가 이야기를 게시하며 사용자가 창출하는 수익은 사용자의 것입니다. Project 15 Open Platform에서도 동일한 아이디어가 적용됩니다. 이 솔루션은 사용자 고유의 솔루션을 만드는 데 사용하는 도구입니다.

솔루션 세부 정보

Project 15 Open Platform에서 IoT 디바이스 데이터를 수집, 처리, 분석, 저장, 보호, 시각화 및 모니터링하는 방법을 보여 주는 다이어그램

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Project 15 Open Platform은 다양한 Azure 서비스 및 구성으로 구성됩니다.

  1. Azure IoT Hub 디바이스 프로비저닝 서비스는 IoT 디바이스를 프로비전하고 IoT Hub에 연결합니다.

  2. 스트리밍 플랫폼 및 서비스는 기본 원격 분석 및 이벤트를 처리하는 데 필요한 데이터 파이프라인을 빌드합니다.

    • Azure Event Hubs는 IoT 디바이스에서 원격 분석 및 이벤트를 수집합니다.
    • Azure Event Grid는 이벤트를 라우팅하는 게시-구독 모델을 제공합니다.

  3. Azure Stream Analytics는 데이터를 분석합니다(3a). Azure Functions는 데이터를 처리합니다(3b). 그리고 Azure Time Series Insights는 데이터를 모니터링, 분석 및 저장합니다(3c). 또한 이러한 세 가지 서비스는 데이터를 프레젠테이션 계층에 공급합니다.

  4. 사용자는 브라우저를 통해 프레젠테이션 계층에 연결합니다. 해당 계층에서 다음과 같이 수행됩니다.

    • Azure SignalR Service 메시징에서 실시간 시각화를 제공합니다.
    • Azure App Service 및 해당 Web Apps 기능에서 웹앱을 빌드하고, 배포하고, 크기를 조정하는 플랫폼을 제공합니다.
    • Time Series Insights 및 Power BI와 같은 도구에서 웹 사이트의 IoT 디바이스, 원격 분석 및 이벤트를 시각화합니다.

  5. 데이터베이스, Azure Blob Storage 및 테이블은 현장 사무실의 원격 분석 및 파일 데이터를 저장합니다.

  6. 다른 Azure 구성 요소는 다음과 같이 더 많은 기능을 제공합니다.

    • Azure App Service의 Azure Functions 및 API Apps 기능은 웹 사이트에서 장치 관리 이벤트를 사용할 수 있도록 합니다.
    • Microsoft Entra ID는 사용자를 관리합니다.
    • API Apps 및 Event Grid는 외부 데이터를 관리합니다.
    • Azure Digital Twins는 작업을 최적화하기 위한 모델링 기능을 제공합니다.
    • 클라우드용 Microsoft Defender는 보안 정책 및 액세스 제어를 설정하여 솔루션을 보호합니다.
    • Azure Notification Hubs 및 Azure Logic Apps는 알림을 처리합니다.
    • Azure Machine Learning은 디바이스 동작을 예측하기 위한 AI 기능을 제공합니다.
    • Azure Maps는 지오펜싱 데이터를 추적하여 위치 기반 서비스를 제공합니다.

구성 요소

  • IoT Hub는 디바이스를 Azure 클라우드 리소스에 연결합니다. 이 관리되는 서비스를 사용하면 쿼리를 사용하여 클라우드에 보내는 데이터를 필터링할 수 있습니다.

  • IoT Hub의 디바이스 프로비저닝 서비스를 사용하면 제로 터치 Just-In-Time 프로비전을 수행할 수 있습니다. 이 IoT Hub 도우미 서비스를 사용하면 디바이스를 안전하고 확장성 있는 방식으로 프로비전할 수 있습니다.

  • Event Hubs는 완전 관리형 빅 데이터 스트리밍 플랫폼입니다.

  • Event Grid는 이벤트 기반 앱을 간소화합니다. 이 서비스는 이벤트를 원본에서 대상으로 라우팅하는 동시에 이벤트 게시자와 이벤트 구독자를 분리합니다.

  • Stream Analytics는 클라우드 및 네트워크 에지의 디바이스에서 쿼리를 실행할 수 있는 실시간 서버리스 스트림 처리를 제공합니다. IoT Edge의 Stream Analytics는 추가 처리 또는 저장을 위해 클라우드에 보내는 데이터를 필터링하거나 집계할 수 있습니다.

  • Functions는 추가 설정 없이 로컬로서 빌드 및 디버그하는 데 사용할 수 있는 이벤트 기반 서버리스 컴퓨팅 플랫폼입니다. Functions를 사용하면 클라우드에서 대규모로 배포 및 운영하고 트리거 및 바인딩을 사용하여 서비스를 통합할 수 있습니다.

  • Time Series Insights는 IoT 시계열 데이터를 모니터링, 분석 및 시각화하는 데 사용할 수 있는 분석 플랫폼입니다.

  • Azure SignalR Service는 알림을 웹앱에 실시간으로 보내는 방법을 제공하는 오픈 소스 소프트웨어 라이브러리입니다.

  • App Service 및 해당 Web Apps 기능은 웹앱을 빌드, 배포 및 크기 조정하는 완전 관리형 플랫폼입니다.

  • Power BI는 관련 없는 데이터 원본을 연결 및 시각화하는 데 사용하는 소프트웨어 서비스와 앱의 컬렉션입니다.

  • Blob Storage는 대량의 비정형 데이터를 관리하는 최적화된 클라우드 개체 스토리지를 제공합니다.

  • API Apps는 선택한 언어를 사용하면서 클라우드에서 API를 빌드 및 사용하는 데 사용할 수 있는 App Service의 기능입니다.

  • Microsoft Entra ID 는 Azure 및 기타 클라우드 앱에 대한 액세스를 제어하는 다중 테넌트 클라우드 기반 ID 서비스입니다.

  • Azure Digital Twins는 IoT 디바이스 및 환경에 대한 모델을 만듭니다. 이러한 디지털 표현을 사용하여 더 나은 제품을 개발하고, 운영을 최적화하며, 비용을 최소화하고, 고객 환경을 향상시킬 수 있습니다.

  • 클라우드용 Microsoft Defender는 위협으로부터 하이브리드 클라우드 워크로드를 보호하는 XDR(확장된 감지 및 대응) 기능을 제공합니다.

  • Notification Hubs는 알림을 백 엔드에서 플랫폼으로 보내는 데 사용할 수 있는 푸시 엔진을 제공합니다.

  • Logic Apps는 워크플로를 자동화합니다. 이 서비스를 사용하면 코드를 작성하지 않고 앱과 데이터를 클라우드 간에 연결할 수 있습니다.

  • Machine Learning은 기계 학습 모델을 학습, 배포, 자동화, 관리 및 추적하는 데 사용할 수 있는 클라우드 기반 환경입니다. 이러한 모델을 사용하면 미래의 동작, 결과 및 추세를 예측할 수 있습니다.

  • Azure Maps는 앱에 지도, 공간 분석 및 모바일 솔루션을 추가하기 위한 지리 공간 API를 제공합니다.

시나리오 정보

이러한 솔루션의 주요 부분은 Microsoft에서 설계하고 구축한 Project 15 Open Platform입니다. 이 오픈 소스 소프트웨어는 클라우드에 연결되어 환경 보호 프로젝트에서 사용하는 디바이스를 안전하게 관리합니다. 해당 아키텍처는 엔드투엔드 IoT 솔루션을 구축하기 위한 참조 역할을 합니다.

팀에서 솔루션을 완성하는 방법의 약 80%를 확보함에 따라 Project 15 Open Platform은 다음 목표를 달성하는 데 도움이 됩니다.

  • 기술 격차 해소. 미리 만들어진 플랫폼은 혁신을 촉진합니다. 과학 개발자는 특정 사용 사례로 확장할 수 있습니다.
  • 배포 속도 향상. 팀에서 기술적 과제를 극복할 수 있도록 지원함으로써 플랫폼은 중요한 인사이트를 빌드하는 데 필요한 시간을 줄입니다.
  • 개발 비용 감소. 플랫폼은 복잡성을 줄여 전체 개발 비용을 낮춥니다. 또한 오픈 소스 개발자 커뮤니티 및 대학과 협력할 수 있는 기회를 열어줍니다.

잠재적인 사용 사례

Project 15는 Open Platform을 통해 최신 Azure 및 IoT 기술을 환경 보호 및 생태계 지속 가능성 노력에 기여합니다. 이렇게 함으로써 Project 15는 다음과 같은 영역 및 기타 영역에서 과학적 혁신을 가속화합니다.

  • 종 추적 및 관찰
  • 밀렵 방지
  • 생태계 모니터링
  • 오염 탐지

시나리오 배포

  • 단추를 누르면 Azure로의 배포가 수행됩니다. 그런 다음, 표준 IoT 솔루션에 대한 인프라의 주요 구성 요소가 가동되고 실행됩니다.

  • Microsoft Open Platform에서 Project 15 배포를 참조하세요.

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