이 개요에서는 자산과 디바이스가 일반적인 Azure IoT 솔루션에 연결되는 방식에 대한 주요 개념을 소개합니다. 이 문서에서는 게이트웨이와 브리지와 같은 인프라 요소도 소개합니다. 각 섹션에는 자세한 내용과 참고 자료를 제공하는 콘텐츠의 링크가 포함되어 있습니다.
The following diagram shows a high-level view of the components in a typical edge-based IoT solution. 이 문서에서는 다이어그램에 표시된 자산과 에지 런타임 환경 간의 연결성에 중점을 둡니다.
통신 방법
에지 기반 서비스와 데이터를 교환하기 위해 자산은 다음과 같은 업계 표준을 사용합니다.
OPC UA 태그 및 이벤트. OPC UA 태그는 데이터 포인트를 나타냅니다. OPC UA 이벤트는 상태 변경을 나타냅니다. OPC UA용 커넥터는 OPC UA 서버에 연결하여 데이터를 검색하고 MQTT 브로커의 항목에 게시하는 Azure IoT 작업 서비스입니다. OPC Foundation
MQTT 메시징. MQTT를 사용하면 단일 브로커가 가벼운 게시-구독 메시징, 항목 만들기 및 관리를 통해 수만 명의 클라이언트에게 동시에 서비스를 제공할 수 있습니다. 많은 IoT 디바이스가 기본적으로 MQTT를 지원합니다. MQTT 브로커는 Azure IoT 작업의 메시징 계층을 뒷받침하며 MQTT v3.1.1과 MQTT v5를 모두 지원합니다. MQTT.
ONVIF 미디어 사양(미리 보기). Azure IoT 작업의 ONVIF용 커넥터는 ONVIF 규격 카메라를 검색하여 Azure Device Registry에 등록합니다. 커넥터를 사용하면 카메라 구성을 검색하고 업데이트하여 출력 이미지 구성을 조정하거나 카메라 이동, 틸트, 줌(PTZ)을 제어하는 등의 기능을 사용할 수 있습니다. ONVIF
HTTP를 통한 RTSP, RTCP, SRT, HLS 및 JPEG와 같은 미디어 프로토콜(미리 보기). 미디어 커넥터는 IP 카메라와 같은 미디어 원본의 이미지와 동영상을 다른 Azure IoT 작업 구성 요소에서 사용할 수 있도록 합니다. 또한 동영상 스트림이나 이미지 URL에서 스냅샷을 캡처하여 MQTT 항목에 게시하거나, 카메라의 라이브 동영상 스트림을 운영자가 액세스할 수 있는 엔드포인트로 프록시할 수도 있습니다.
자산 데이터를 수신하면 Azure IoT 작업은 데이터 흐름을 사용하여 데이터를 처리하고 클라우드 엔드포인트 또는 기타 에지 구성 요소로 라우팅합니다.
자산 및 디바이스 엔드포인트
Azure IoT 작업은 커넥터를 사용하여 에지 기반 솔루션의 자산에서 데이터를 검색, 관리 및 수신합니다.
- OPC UA용 커넥터는 Azure IoT 작업이 자산에서 데이터를 수신할 수 있도록 하는 데이터 수신 및 프로토콜 변환 서비스입니다. 브로커는 자산으로부터 센서 데이터와 이벤트를 수신하고 해당 데이터를 MQTT 브로커의 항목에 게시합니다. Broker는 널리 사용되는 OPC UA 표준을 기반으로 합니다.
- 미디어 커넥터(미리 보기)는 에지에 연결된 카메라와 같은 미디어 원본의 미디어를 다른 Azure IoT 작업 구성 요소에서 사용할 수 있도록 하는 서비스입니다.
- ONVIF용 커넥터(미리 보기)는 카메라와 같은 ONVIF 자산을 검색하고 등록하는 서비스입니다. 커넥터를 사용하면 클러스터에 연결된 카메라와 같은 ONVIF 자산을 관리하고 제어할 수 있습니다.
Azure IoT 작업 시나리오에서 커넥터를 구성하려면 하나 이상의 자산에 대한 사우스바운드 에지 연결 정보를 설명하는 자산 엔드포인트를 정의합니다. 자산 엔드포인트 프로필에는 로컬 IP 주소 및 인증 정보와 같은 연결 정보가 포함됩니다.
자세한 내용은 Azure IoT 작업의 자산 관리란?을 참조하세요.
인증
Azure IoT 작업의 자산 및 자산 엔드포인트는 Kubernetes 클러스터에서는 사용자 지정 리소스로, Azure에서는 리소스로 표현됩니다. 자산 엔드포인트 프로필에는 해당 엔드포인트에 액세스하기 위한 사용자 인증 정보가 포함됩니다. 이 인증은 익명 인증 또는 사용자 이름/암호 인증일 수 있으며, 이 경우 값은 Azure Key Vault에 비밀로 저장됩니다. Azure Key Vault에 대한 액세스는 사용자가 할당한 관리 ID로 구성됩니다.
OPC UA용 커넥터는 OPC UA 서버에서 데이터를 수집하기 위해 설정하는 모든 세션에 대해 단일 OPC UA 애플리케이션 인스턴스 인증서를 사용하는 OPC UA 클라이언트 애플리케이션입니다. 기본적으로 커넥터는 cert-manager를 사용하여 애플리케이션 인스턴스 인증서를 관리합니다.
에지 기반 IoT 솔루션의 보안에 대해 자세히 알아보려면 에지 기반 IoT 솔루션에 대한 보안 모범 사례를 참조하세요.
프로토콜
Azure 서비스와 데이터를 교환하기 위해 자산은 다음과 같은 업계 표준을 사용합니다.
- MQTT v3.1.1 및 MQTT v5.0
- OPC UA
- ONVIF(미리 보기)
- HTTP를 통한 RTSP, RTCP, SRT, HLS, JPEG 등의 미디어 스트리밍 프로토콜(미리 보기).
연결 패턴
에지 서버를 통한 연결
Azure IoT 작업은 에지에서 일대다 연결 패턴을 지원합니다. 단일 배포를 통해 에지에서 여러 업계 자산의 데이터를 수집한 다음 클라우드와의 통신을 처리할 수 있습니다.
OPC UA 표준은 서버에 연결된 자산을 중심으로 빌드되었습니다. OPC UA용 커넥터는 Azure IoT Operations에서 미들웨어 서비스로 실행되는 클라이언트 애플리케이션입니다. OPC UA용 커넥터는 OPC UA 서버에 연결하여 서버 주소 공간을 탐색하고 연결된 자산의 데이터 변경 내용 및 이벤트를 모니터링할 수 있습니다. 운영 팀과 개발자는 OPC UA용 커넥터를 사용하여 OPC UA 자산을 에지의 업계 솔루션에 연결하는 작업을 간소화합니다.
미디어 커넥터는 카메라에서 직접 동영상 스트림(RTSP)을 처리할 수 있습니다. 또한 여러 대의 카메라가 동영상이나 이미지를 저장하는 미디어 서버에도 액세스할 수 있습니다. 미디어 커넥터가 단일 외부 미디어 서버에 연결되면 스냅샷이나 동영상 스트림을 저장, 처리하거나 에지 또는 클라우드 엔드포인트로 라우팅할 수 있습니다.
에지 게이트웨이
에지 게이트웨이(경우에 따라 필드 게이트웨이라고도 함)는 일반적으로 온-프레미스에 구축되며 자산과 IoT 디바이스와 가깝습니다. 에지 게이트웨이는 에지 런타임 환경에서 실행되며 자산과 IoT 디바이스를 대신하여 클라우드와의 통신을 처리합니다. 에지 게이트웨이는 다음을 수행할 수 있습니다.
- 프로토콜을 변환합니다. 예를 들어 Bluetooth 지원 디바이스를 사용하도록 설정하여 클라우드에 연결할 수 있습니다.
- 오프라인 및 연결이 끊긴 시나리오를 관리합니다. 예를 들어, 클라우드 엔드포인트에 접근할 수 없을 때 센서 데이터를 버퍼링합니다.
- 클라우드로 전송하기 전에 자산 및 디바이스 데이터를 필터링, 압축 또는 집계합니다.
- 클라우드의 자산과 디바이스를 대신하여 AI 모델을 실행하는 데 따른 대기 시간을 없애기 위해 에지에서 AI를 실행합니다. 예를 들어, Computer Vision AI를 사용하여 생산 라인의 변칙을 검색하고 결함을 방지하기 위해 라인을 자동으로 중단합니다.
Azure IoT 작업은 자산을 연결, 모니터링, 제어하는 서비스를 호스팅하는 에지 런타임 환경입니다. 에지 런타임 환경의 기능 중 하나는 커넥터와 MQTT 브로커를 사용하여 에지 게이트웨이 역할을 하고, 자산 및 장비와 직접 또는 서버를 통해 통신하는 것입니다. 이를 통해 자산 및 장비가 자체 클라우드 연결을 필요로 하지 않습니다.
데이터 흐름은 클라우드 엔드포인트를 포함한 다양한 위치로 메시지를 라우팅하기 전에 데이터 변환 및 데이터 컨텍스트화 기능을 제공합니다.
Azure IoT Operations runs on Azure Arc-enabled Kubernetes clusters, enabling a fully automated machine learning operations in hybrid mode, including training and AI model deployment steps that transition seamlessly between cloud and edge. 자세한 내용은 Azure Machine Learning의 Kubernetes 컴퓨팅 대상 소개를 참조하세요.
브리지
디바이스 브리지를 사용하면 타사 클라우드에 연결된 디바이스를 IoT 솔루션에 연결할 수 있습니다. 타사 클라우드에는 Sigfox, Particle Device Cloud 및 The Things Network가 포함됩니다.
오픈 소스 IoT Central Device Bridge는 디바이스 데이터를 IoT Central 애플리케이션으로 전달하는 변환기 역할을 합니다. 자세히 알아보려면 Azure IoT Central 디바이스 브리지를 참조하세요. IoT 허브에 디바이스를 연결하기 위한 타사 브리지 솔루션으로는 Tartabit IoT Bridge 등이 있습니다.