Azure IoT OPC UA Broker 미리 보기를 사용하여 산업 자산 커넥트

Important

Azure IoT 작업 미리 보기 - Azure Arc에서 지원되는 Azure IoT 작업은 현재 미리 보기로 제공됩니다. 프로덕션 환경에서는 이 미리 보기 소프트웨어를 사용하면 안 됩니다.

베타, 미리 보기로 제공되거나 아직 일반 공급으로 릴리스되지 않은 Azure 기능에 적용되는 약관은 Microsoft Azure 미리 보기에 대한 추가 사용 약관을 참조하세요.

OPC UA(OPC 통합 아키텍처)는 산업용 구성 요소와 클라우드 간에 데이터를 교환하기 위해 OPC Foundation에서 개발한 표준입니다. 산업용 구성 요소에는 센서, 작동기, 컨트롤러, 머신과 같은 물리적 디바이스가 포함될 수 있습니다. 또한 산업용 구성 요소에는 프로세스, 이벤트, 소프트웨어 정의 자산, 전체 시스템과 같은 논리적 요소가 포함될 수 있습니다. OPC UA 표준을 사용하면 이를 사용하는 산업용 구성 요소가 안전하게 통신하고 에지 및 클라우드에서 데이터를 교환할 수 있습니다. 산업용 구성 요소는 통신 및 데이터 교환을 위해 다양한 프로토콜을 사용하므로 통합 솔루션을 개발하는 데 복잡하고 비용이 많이 들 수 있습니다. OPC UA 표준은 이 문제에 널리 사용되는 솔루션입니다. OPC UA는 널리 사용되는 데이터 형식을 기반으로 일관되고 안전한 문서화된 표준을 제공합니다. 산업용 구성 요소는 OPC UA 표준을 구현하여 범용 데이터 교환을 사용하도록 설정할 수 있습니다.

Azure IoT OPC UA Broker 미리 보기를 사용하면 OPC UA 서버에 연결하고 연결된 산업용 구성 요소에서 원격 분석 데이터를 게시할 수 있습니다. Azure IoT Operations Preview에서 OPC UA Broker는 산업용 OPC UA 환경이 클러스터에서 실행되는 로컬 워크로드 및 클라우드 워크로드로 데이터를 수신할 수 있도록 하는 서비스입니다. 이 문서에서는 OPC UA Broker의 정의와 에지의 산업 자산에서 작동하는 방식을 간략하게 설명합니다.

OPC UA Broker란

OPC UA Broker는 Azure IoT Operations에서 미들웨어 서비스로 실행되는 클라이언트 애플리케이션입니다. OPC UA Broker는 OPC UA 서버에 연결하여 서버 주소 공간을 찾아보고 연결된 자산의 데이터 변경 내용 및 이벤트를 모니터링할 수 있습니다. OPC UA Broker의 기본 이점은 로컬 OPC UA 서버 시스템에 연결하는 프로세스를 간소화한다는 것입니다.

운영 팀과 개발자는 OPC UA Broker를 사용하여 OPC UA 자산을 에지의 산업 솔루션에 연결하는 작업을 간소화할 수 있습니다. Azure IoT Operations의 일부로 OPC UA Broker는 다음 작업을 수행하는 방법을 보여 주는 네이티브 K8s 애플리케이션으로 제공됩니다.

• 에지의 네이티브 Kubernetes K8s 클러스터에 기존 OPC UA 서버 및 자산 연결
• JSON 페이로드를 사용하여 OPC UA 서버로부터 JSON으로 인코딩된 원격 분석 데이터를 OPC UA PubSub 형식으로 게시합니다.
• 클라우드에서 Azure Arc 지원 서비스에 연결

다음 다이어그램은 OPC UA 아키텍처를 보여줍니다.

OPC UA Broker 기능

OPC UA Broker는 Azure IoT 작업의 일부로 다음 기능을 지원합니다.

• Kubernetes AssetEndpointProfile CR을 통해 구성된 여러 OPC UA 서버에 대한 동시 연결
• JSON 인코딩에서 OPC UA PubSub 형식으로 OPC UA 데이터 값 변경 내용 게시
• 미리 정의된 이벤트 필드를 사용하여 OPC UA 이벤트 게시
• Kubernetes Asset CR을 통한 자산 정의
• 페이로드 압축 지원(gzip, brotli)
• OPC UA 서버에 대한 자동 다시 연결
• 통합 OpenTelemetry 호환 가시성
• OPC UA 전송 암호화 지원
• 사용자 이름 및 암호를 기반으로 하는 익명 인증 및 인증
• Azure REST API 및 Azure IoT Operations(미리 보기) 포털을 통해 구성할 수 있는 AssetEndpointProfiles 및 자산
• OPC UA 자산의 Akri 지원 자산 검색(자산은 OPC UA 도우미 사양을 준수해야 함)
• 디자인 단계부터 보안 적용

OPC UA Broker가 수행하는 작업

OPC UA Broker는 에지 솔루션 및 산업용 자산을 위해 몇 가지 필수 기능을 수행합니다. 다음 섹션에서는 애플리케이션 자체와 OPC UA 검색 처리기에서 OPC UA Broker가 수행하는 작업을 요약합니다.

테스트된

OPC UA Broker는 특정 개수의 연결 유지 요청에 응답하지 않는 엔드포인트에 대한 연결을 설정하기 위한 재시도 논리를 구현합니다. 예를 들어 정전 때문에 OPC UA 서버의 응답이 중지되면 엔드포인트가 응답하지 않는 환경이 발생할 수 있습니다.

모든 자산에 대해 OPC UA Broker는 OPC UA 서버에 별도의 세션을 만듭니다. 자산의 모든 데이터 포인트는 동일한 PublishingInterval로 구성됩니다. 1,000개 데이터 포인트마다 세션에 별도의 구독이 만들어집니다. 자산의 모든 이벤트에 대해 별도의 구독이 하나 만들어집니다.

OPC UA 검색 처리기

OPC UA Broker와 함께 제공되는 OPC UA 검색 처리기는 Akri 구성을 사용하여 OPC UA 서버에 연결합니다. 연결이 완료되면 검색 처리기가 OPC UA 주소 공간을 검사하고 OPC UA 디바이스 정보 도우미 사양을 준수하는 자산을 검색하려고 시도합니다. 검색 후 클러스터에 Asset CR 및 해당 AssetEndpointProfile CR이 만들어집니다. 참고: Akri를 통한 자산 검색은 사용자 또는 전송 인증이 필요하지 않은 OPC UA 서버에서만 작동합니다. CR을 성공적으로 만든 후 원격 분석의 게시 프로세스가 시작됩니다.

OPC UA Broker를 사용하면 산업용 에지 환경에서 일반적인 다음과 같은 사용 사례를 사용할 수 있습니다.

• 컨테이너 기반 애플리케이션으로 실행합니다. OPC UA Broker는 Kubernetes 클러스터에서 컨테이너 기반 애플리케이션으로 실행되는 Azure IoT Operations의 구성 요소로 제공됩니다.
• OPC UA 데이터를 JSON으로 변환합니다. OPC UA Broker는 OPC UA PubSub 규격 JSON 데이터 인코딩을 사용하여 상호 운용성을 최대화합니다. 데이터 교환에 OPC UA PubSub 형식을 사용하면 사용자 지정 JSON 인코딩을 사용할 때 발생하는 향후 지속 가능성 문제의 위험을 줄일 수 있습니다.
• 테스트를 위한 OPC UA 데이터 원본을 제공합니다. OPC UA Broker는 OPC UA 데이터가 필요한 개발 애플리케이션의 프로세스를 가속화하기 위해 OPC UA 시뮬레이션 서버와 함께 제공됩니다.

다음 단계

이 문서에서는 Azure IoT Operations OPC UA Broker의 정의와 이를 통해 KUbernetes 클러스터에 OPC UA 서버 및 자산을 추가하는 방법을 알아보았습니다. 다음 단계로 OPC UA Broker와 함께 Azure IoT Operations(미리 보기) 포털을 사용하여 자산 구성을 원격으로 관리하는 방법을 알아봅니다.

자산 구성을 원격으로 관리