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Azure IoT 작업이란?

Azure IoT Operations 는 에지에 대한 통합 데이터 평면으로, Azure Arc 지원 Kubernetes 클러스터에서 모듈식 및 확장 가능한 데이터 서비스를 제공합니다. 이 문서에서는 기능, 이점 및 사용 사례를 살펴봅니다.

Azure IoT 작업:

  • Kubernetes 네이티브 애플리케이션을 사용하여 처음부터 빌드됩니다.
  • Microsoft 적응형 클라우드 방식의 일부로, 분산된 팀, 분산된 사이트 및 서로 다른 시스템을 단일 운영, 보안, 애플리케이션 및 데이터 모델로 통합합니다.
  • 이벤트 기반 아키텍처를 구동하는 산업용 등급의 에지 네이티브 MQTT 브로커를 포함합니다.
  • 확장성이 뛰어나고 확장 가능하며 복원력이 뛰어나며 안전합니다.
  • 최대 72시간 동안 오프라인으로 작동할 수 있습니다. 이 기간 동안 성능 저하가 발생할 수 있습니다. 그러나 Azure IoT Operations는 다시 연결할 때 전체 기능을 다시 시작합니다.
  • Azure Arc를 사용하여 클라우드에서 에지 서비스와 리소스를 관리할 수 있습니다.
  • 업계에서 인식되는 개방형 소프트웨어 및 Kubernetes 기반 구성을 사용하여 계층화된 네트워크에서 디바이스를 안전하게 관리할 수 있습니다.
  • 고객 워크로드를 플랫폼에 통합하여 통합 솔루션을 만들 수 있습니다.
  • 기본적으로 클라우드에서 Azure Event Hubs, Azure Event Grid의 MQTT 브로커 및 Microsoft Fabric과 통합합니다.

Azure IoT 작업을 사용하여 다음을 수행할 수 있습니다.

  • 클라우드의 AI를 사용하여 에지에서 자산 및 장비 데이터를 분석하여 비즈니스 효율성 및 의사 결정을 개선합니다. Azure IoT Operations는 클라우드로 전송되기 전에 에지에서 데이터를 처리하고 정규화합니다.
  • OT와 IT 시스템 간의 장벽을 제거하여 제조 환경을 혁신합니다. Azure IoT Operations는 MQTT 및 OPC UA와 같은 개방형 표준과 상호 운용성을 촉진하고 예측 유지 관리, 에너지 최적화 및 디지털 검사와 같은 프로세스를 실행할 수 있는 Kubernetes와 같은 프레임워크를 지원합니다.
  • 온-프레미스 및 에지 인프라를 현대화하여 디지털 운영을 처리합니다. Azure IoT 작업은 자산에 연결하고, 관리하고, 자산에서 데이터를 수신할 수 있는 서비스 모음을 제공합니다.
  • Azure 보안 기능을 사용하여 엔드투엔드 운영을 보호합니다. Azure IoT Operations에는 비밀 관리, 인증서 관리 및 보안 설정과 같은 기본 제공 보안 기능이 포함되어 있습니다.

예제 사용 사례

Azure IoT 작업을 사용하면 다음과 같은 사용 사례를 처리할 수 있습니다.

이상 감지

산업 자산에서 생성된 데이터의 변칙을 식별하기 위해 운영자는 운영 환경 웹 UI를 사용하여 다음을 수행할 수 있습니다.

  • OPC UA 자산을 에지의 Azure IoT 작업 MQTT 브로커에 연결합니다.
  • 변칙을 식별하기 전에 데이터를 처리하고 정규화하는 데이터 흐름을 정의합니다.
  • 처리된 데이터를 클라우드의 Microsoft Fabric으로 보냅니다.

Microsoft Fabric을 사용하여 자산의 상태를 표시하는 시각화와 검색된 변칙에 대한 경고를 사용하여 실시간 대시보드를 빌드합니다. 이러한 대시보드를 작업 현장에 제공하여 작업자가 즉각적인 조치를 취하고 잠재적인 문제를 완화할 수 있도록 할 수 있습니다. 에지에서 예측 분석 및 데이터를 사용하면 오류가 발생하기 전에 오류를 예측하고 가동 중지 시간 및 유지 관리 비용을 줄일 수 있습니다.

운영 장비 효율성

Azure IoT 작업을 사용하면 자산과 장비에서 수집한 데이터를 사용하여 운영 장비 효율성을 개선할 수 있습니다. Azure IoT Operations는 에지에서 실시간 데이터를 캡처하고 처리하여 가용성, 성능 및 품질과 같은 주요 성능 지표를 모니터링할 수 있도록 합니다. Azure IoT 작업을 사용하여 데이터를 정규화하고 분석하여 패턴과 개선 영역을 파악합니다.

아키텍처 개요

핵심 구성 요소 및 데이터 흐름을 보여 주는 Azure IoT Operations의 상위 수준 아키텍처 다이어그램

Azure IoT 운영 아키텍처에는 다음 두 가지 핵심 요소가 있습니다.

  • Azure IoT 작업: Azure Arc 지원 에지 Kubernetes 클러스터에서 실행되는 데이터 서비스 집합입니다. 이러한 서비스에는 다음이 포함됩니다.
    • MQTT broker 를 사용하여 에지 네이티브 MQTT 브로커로 이벤트 기반 아키텍처를 구동합니다.
    • Akri 커넥터(예: OPC UA용 커넥터)는 서버 및 리프 디바이스와의 통신을 간소화합니다.
    • 데이터를 변환하고 컨텍스트화하기 위한 데이터 흐름을 통해 클라우드 엔드포인트를 비롯한 다양한 위치로 메시지를 라우팅할 수 있습니다.
  • 운영 환경: OT(운영 기술) 사용자가 Azure IoT Operations 배포에서 자산 및 데이터 흐름을 관리할 수 있는 웹 UI입니다.

디바이스 및 자산 관리

Azure IoT Operations는 다양한 산업용 디바이스 및 자산에 연결합니다. 작업 환경 또는 Azure CLI를 사용하여 연결하려는 디바이스 및 자산을 관리합니다 .

Azure IoT 작업은 Azure 장치 레지스트리를 사용하여 클라우드의 로컬 자산에 대한 정보를 저장합니다. 이 서비스를 사용하면 Azure Portal 또는 Azure CLI에서 에지의 자산을 관리할 수 있습니다. Azure Device Registry는 네임스페이스를 사용하여 자산 및 디바이스를 구성합니다. 각 Azure IoT Operations 인스턴스는 자산 및 디바이스에 단일 네임스페이스를 사용합니다. 여러 인스턴스가 단일 네임스페이스를 공유할 수 있습니다.

Azure Device Registry에는 자산에 대한 스키마 레지스트리가 포함되어 있습니다. 데이터 흐름은 이러한 스키마를 사용하여 메시지를 직렬화 및 역직렬화합니다.

디바이스 및 자산 검색

Akri 서비스는 디바이스 및 자산을 자동으로 검색하여 OT 사용자의 구성 오버헤드를 줄일 수 있습니다. OT 사용자는 작업 환경 웹 UI를 사용하여 검색된 디바이스 및 자산을 보고 관리할 수 있습니다.

MQTT를 사용한 게시 및 구독

MQTT 브로커는 에지에서 실행되며 MQTT 토픽을 게시하고 구독할 수 있습니다. MQTT broker를 사용하여 디바이스와 자산을 클라우드에 연결하는 이벤트 기반 아키텍처를 빌드합니다.

Azure IoT 작업의 구성 요소가 MQTT 브로커를 사용하는 방법의 예는 다음과 같습니다.

  • OPC UA용 커넥터는 OPC UA 서버 및 리프 디바이스의 데이터를 MQTT 토픽에 게시합니다.
  • 데이터 흐름은 MQTT 토픽을 구독하여 메시지를 검색하고, 처리하고, 클라우드 엔드포인트로 보냅니다.

데이터 처리

데이터 흐름은 Azure IoT Operations 내에서 데이터 변환 및 컨텍스트화 기능을 제공합니다. OT 사용자는 작업 환경 웹 UI를 사용하여 데이터 흐름을 만들고 관리할 수 있습니다.

클라우드에 연결

Azure IoT Operations에서 클라우드에 연결하려면 다음과 같은 데이터 흐름 대상 엔드포인트를 사용할 수 있습니다.

센서 데이터 시각화 및 분석

디바이스 및 자산에서 센서 데이터 및 메시지를 시각화하고 분석하려면 다음과 같은 클라우드 서비스를 사용합니다.

다음 단계

빠른 시작: 엔드투엔드 샘플로 시작을 시도해 보세요.

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