Optymalizacja kosztów w obciążeniu IoT

Efektywność kosztów jest jednym z kluczowych czynników sukcesu dla projektów IoT. W typowym rozwiązaniu IoT urządzenia generują duże ilości danych telemetrycznych wysyłanych do chmury w celu przetwarzania i przechowywania technologii w chmurze. Sposób tworzenia urządzeń i aplikacji, obsługi dużych ilości danych i projektowania architektury wpływa na ogólne koszty.

Ponieważ rozwiązanie IoT jest wielowarstwowym stosem technologii, istnieje wiele czynników oszczędnościowych do rozważenia i wiele możliwości optymalizacji kosztów. Optymalizacja kosztów to proces kontroli kosztów pętli zamkniętej, który musi być stale monitorowany, analizowany i ulepszany w całym cyklu życia rozwiązania.

Wymagania dotyczące rozwiązań są kluczowymi kryteriami podejmowania decyzji dotyczących architektury IoT. Można oddzielić wymagania od wymagań funkcjonalnych i operacyjnych. Rozdziel zagadnienia dotyczące kosztów dla każdego typu wymagania, ponieważ wymagania funkcjonalne określają projekt systemu, podczas gdy wymagania operacyjne wpływają na architekturę systemu. Twórz wiele przypadków użycia na podstawie wymagań i porównaj je przed sfinalizowaniem projektu.

W tym artykule przedstawiono zagadnienia dotyczące kosztów dla różnych kombinacji usług i technologii usługi Azure IoT. Aby uzyskać informacje na temat optymalizacji kosztów dla określonych branż lub przypadków użycia, takich jak połączone fabryki, konserwacja predykcyjna lub zdalne monitorowanie, zobacz Branżowe architektury referencyjne usługi Azure IoT.

Ocena optymalizacji kosztów w obciążeniu IoT

Aby ocenić obciążenie IoT za pomocą obiektywów filaru Well-Architected Framework Cost Optimization, wypełnij pytania dotyczące optymalizacji kosztów obciążeń IoT w przeglądzie usługi Azure Well-Architected. Po zidentyfikowaniu kluczowych zaleceń dotyczących optymalizacji kosztów dla rozwiązania IoT skorzystaj z poniższej zawartości, aby ułatwić wdrożenie zaleceń.

Zasady projektowania

Pięć filarów doskonałości architektury stanowi podstawę metodologii projektowania obciążeń IoT. Te filary służą jako kompas dla kolejnych decyzji projektowych w kluczowych obszarach projektowania IoT. Poniższe zasady projektowania rozszerzają filar jakości platformy Azure Well-Architected Framework — Optymalizacja kosztów.

Zasada projektowania	Zagadnienia do rozważenia
Opracowywanie dyscypliny zarządzania kosztami	Omówienie całkowitego kosztu posiadania (TCO) przez uwzględnienie kosztów bezpośrednich i pośrednich podczas planowania.
Korzystanie ze standardowych strategii i podejść branżowych	W przypadku branż specyficznych dla IoT z własnymi ekosystemami, na przykład produkcji, energii i środowiska lub motoryzacyjnego i transportu, należy używać standardowych strategii i podejść branżowych.
Projektowanie pod kątem optymalizacji szybkości	Zdefiniuj plany implementacji dla każdej warstwy architektury IoT.
Monitorowanie i optymalizowanie w czasie	Monitorowanie i optymalizowanie kosztów przy użyciu bieżących działań optymalizacji kosztów po wdrożeniu rozwiązania.

Całkowity koszt posiadania (TCO)

Koszty IoT są kompromisem między różnymi opcjami technologicznymi. Czasami nie jest to proste porównanie, ponieważ IoT jest kompleksową systemem. Podczas uzgadniania wielu usług i technologii należy wziąć pod uwagę korzyści wynikające z synergii. Można na przykład użyć bliźniaczych reprezentacji urządzeń Azure IoT Hub do obsługi zdarzeń w usłudze Azure Digital Twins. Bliźniacze reprezentacje urządzeń w IoT Hub są dostępne tylko w warstwie Standardowa IoT Hub.

Ważne jest prawidłowe oszacowanie długoterminowych zagregowanych kosztów. Przejrzyj stosy technologii IoT i opracuj model kosztów , który obejmuje koszty wdrażania i obsługi wszystkich zaangażowanych usług. Kalkulator cen platformy Azure pomaga oszacować koszty uruchamiania i operacyjne.

W niektórych obszarach koszt jednorazowy może być bardziej ekonomiczny niż koszty cykliczne. Na przykład w przypadku zabezpieczeń, w których techniki hakerskie są zawsze zmieniane, najlepszym rozwiązaniem może być zaimportowanie niezawodnego komercyjnego systemu operacyjnego i modułu, takiego jak Azure Sphere. W przypadku jednorazowej płatności takie usługi zapewniają trwające miesięczne poprawki zabezpieczeń urządzeń.

Szacowanie kosztów rozwiązań na podstawie działania na dużą skalę w środowisku produkcyjnym, a nie architektury weryfikacji koncepcji (PoC). Architektura i koszty szybko ewoluują po zakończeniu weryfikacji koncepcji. Według raportu IoT Signals EDITION 3, głównym powodem niepowodzenia weryfikacji koncepcji jest wysoki koszt skalowania. Wysoki koszt skalowania projektów IoT wynika ze złożoności integracji między warstwami, takich jak urządzenia, łączność brzegowa i zgodność między aplikacjami.

Model kosztów powinien zawierać następujące obszary:

• Urządzenia: począwszy od ograniczonej liczby połączonych urządzeń, szacuje się wzrost liczby wdrożonych urządzeń i wzorców obsługi komunikatów. Zarówno urządzenia, jak i komunikaty mogą mieć liniowy lub nieliniowy wzrost w czasie.

• Infrastruktura: aby ocenić koszty infrastruktury, należy najpierw uwzględnić podstawowe informacje: magazyn, obliczenia i sieć. Następnie należy uwzględnić wszystkie usługi potrzebne do pozyskiwania, ruchu wychodzącego i przygotowywania danych.

• Operacje: obejmują długoterminowe koszty operacyjne, które zwiększają się równolegle z kosztami infrastruktury, takimi jak zatrudnianie operatorów, dostawców i zespołów pomocy technicznej klientów.

• Monitorowanie: ciągłe monitorowanie i przeglądanie kosztów w celu identyfikowania luk między kosztami zaplanowanych i rzeczywistych. Regularne spotkanie z przeglądem kosztów pomaga osiągnąć optymalizację kosztów.

Warstwy architektury IoT

Zasady projektowania optymalizacji kosztów pomagają wyjaśnić zagadnienia, aby zapewnić, że obciążenie IoT spełnia wymagania w podstawowych warstwach architektury IoT.

Zrozumienie warstw architektury IoT ułatwia zdefiniowanie planu bazowego kosztów i rozważenie wielu architektur w celu porównania kosztów. Każda warstwa ma wiele technologii i opcji ekosystemów, takich jak urządzenia, telekomunikacja lub lokalizacja brzegowa, dlatego należy ustanowić strategię kosztów dla każdej warstwy.

Podstawowe warstwy IoT: urządzenia i bramy, zarządzanie urządzeniami i modelowanie oraz pozyskiwanie i komunikacja identyfikują rozwiązania specyficzne dla IoT. Inne warstwy i działania wycinania krzyżowego są również często udostępniane innym obciążeniom. Jednak koszt tCO i optymalizacja kosztów muszą uwzględniać wszystkie koszty, dlatego należy wziąć pod uwagę koszty związane z IoT typowych i krzyżowych działań, a także warstw specyficznych dla IoT.

Warstwa urządzenia i bramy

Ta warstwa jest odpowiedzialna za generowanie, w niektórych przypadkach optymalizowanie i przesyłanie danych do chmury. Koszt jest kluczowym czynnikiem do projektowania tej warstwy. Optymalizacja kosztów powinna uwzględniać cały cykl życia urządzenia planu, aprowizacji, konfigurowania, monitorowania i wycofywania.

Rozwiązania brzegowe wymagają wdrożenia urządzeń IoT w terenie. Wdrożenie może wymagać infrastruktury sieci i zasilania, która wpływa na koszty. Istniejąca infrastruktura może zminimalizować koszty instalacji, ale może wymagać zapewnienia, że instalacja nie ma wpływu na istniejące systemy.

Tworzenie lub instalowanie urządzeń IoT może wymagać szkolenia i zatrudniania dedykowanego personelu wewnętrznego lub zewnętrznego. Wymagane umiejętności obejmują projektowanie sprzętu, tworzenie osadzonych aplikacji, łączność w chmurze i lokalną, bezpieczeństwo i prywatność oraz architekturę rozwiązania IoT. Wymagana może być również wiedza specyficzna dla branży. Uwzględnij te koszty w ogólnych kosztach urządzeń.

Koszty urządzeń obejmują organizowanie logistyki, takich jak magazyn, zarządzanie zapasami i transport. Uwzględnij koszt wszelkich działań likwidacji, gdy urządzenia osiągną koniec cyklu życia operacyjnego.

W przypadku urządzeń połączonych z chmurą zoptymalizuj transmisje danych, aby zachować granice kosztów. Strategie obejmują minimalizowanie rozmiarów ładunków, dzielenie na partie komunikatów i przesyłanie w okresach poza szczytem. Te optymalizacje powodują również koszty implementacji.

Aby dowiedzieć się więcej na temat urządzeń usługi Azure IoT, zobacz:

• Omówienie typów urządzeń usługi Azure IoT
• Najlepsze rozwiązania dotyczące konfiguracji urządzeń w rozwiązaniu IoT

Wybór sprzętu

Większość procesu tworzenia urządzeń zależy od wyboru sprzętu. Decyzja o podejmowaniu lub zakupie dla urządzeń uwzględnia czynniki jakościowe, takie jak certyfikacja Wi-Fi i czynniki ilościowe, takie jak rachunek kosztów materiałów i czas wprowadzania na rynek. Wybór między gotowym sprzętem lub niestandardowym projektem wpływa na koszt i czas obrotu urządzeń IoT.

• Gotowe urządzenia mogą kosztować więcej jednostek, ale mają przewidywalne koszty i czasy realizacji. Gotowe urządzenia usuwają również potrzebę złożonego zarządzania łańcuchem dostaw.

• Urządzenia niestandardowe mogą obniżyć koszty jednostkowe, ale obejmować czas programowania i ponosić niecykliczne koszty inżynieryjne, takie jak projektowanie, testowanie, przesyłanie certyfikatów i produkcja.

• Wstępnie certyfikowane składniki lub moduły systemowe mogą skrócić czas obrotu i utworzyć urządzenie częściowo niestandardowe, ale są droższe niż dyskretne chipy. Należy prawidłowo zarządzać łańcuchem dostaw zasobów i zapasami.

Katalog certyfikowanych urządzeń platformy Azure oferuje urządzenia, które dobrze współpracują z usługą Azure IoT i mogą pomóc w zmniejszeniu kosztów i czasu obrotu. Skupisz się na projektowaniu i tworzeniu architektury rozwiązania IoT z elastycznością wybierania sprzętu z szerokiej listy certyfikowanych urządzeń. IoT Plug and Play urządzenia mogą zmniejszyć koszty tworzenia urządzeń i chmury. Po wybraniu certyfikowanego urządzenia platformy Azure możesz pominąć dostosowania urządzeń i integrację bezpośrednio do dołączania do rozwiązania IoT.

Wzorzec architektury lambda

Rozwiązania IoT często używają gorącego/ciepłego/zimnego wzorca architektury lambda w chmurze. Ten wzorzec dotyczy również krawędzi, gdy używasz bardziej wydajnych urządzeń brzegowych lub środowiska uruchomieniowego usługi Azure IoT Edge. Optymalizacja tego wzorca na brzegu zmniejsza ogólne koszty rozwiązania. Możesz wybrać najbardziej ekonomiczną usługę pozyskiwania i przetwarzania danych w chmurze.

• Przetwarzanie ścieżki gorącej obejmuje przetwarzanie w czasie rzeczywistym, alerty procesów lub powiadomienia brzegowe. Strumienie zdarzeń Azure IoT Hub można używać do przetwarzania alertów w chmurze.

• Przetwarzanie ścieżki ciepłej obejmuje korzystanie z rozwiązań magazynu na brzegu, takich jak bazy danych szeregów czasowych typu open source lub Azure SQL Edge. Azure SQL Edge obejmuje funkcje przetwarzania strumienia krawędzi i magazyn zoptymalizowany pod kątem szeregów czasowych.

• Przetwarzanie ścieżki zimnej obejmuje przetwarzanie wsadowe zdarzeń o mniejszej ważności i użycie opcji transferu plików za pośrednictwem modułu Azure Blob Storage. Takie podejście korzysta z mechanizmu transferu danych o niższych kosztach w porównaniu do przesyłania strumieniowego za pośrednictwem IoT Hub. Po nadejściu zimnych danych w usłudze Azure Blob Storage istnieje wiele opcji przetwarzania danych w chmurze.

Zabezpieczenia urządzeń

Zarówno IoT Hub z usługą Device Provisioning Service (DPS) i usługą IoT Central obsługują uwierzytelnianie urządzeń przy użyciu kluczy symetrycznych, zaświadczania zaufanej platformy (TPM) i certyfikatów X.509. Istnieje czynnik kosztowy skojarzony z każdą opcją.

• Certyfikaty X.509 to najbezpieczniejsza opcja uwierzytelniania w celu Azure IoT Hub, ale zarządzanie certyfikatami może być kosztowne. Brak planowania zarządzania cyklem życia certyfikatów może sprawić, że certyfikaty będą nawet bardziej kosztowne. Zazwyczaj współpracujesz z dostawcami innych firm, którzy oferują rozwiązania do zarządzania urzędami certyfikacji i certyfikatami. Ta opcja wymaga użycia infrastruktury kluczy publicznych (PKI). Opcje obejmują samoobsługową infrastrukturę PKI, infrastrukturę PKI innej firmy lub usługę zabezpieczeń Azure Sphere, która jest dostępna tylko w przypadku urządzeń usługi Azure Sphere.

• Moduły TPM z certyfikatami X.509 oferują dodatkową warstwę zabezpieczeń. Usługa DPS obsługuje również uwierzytelnianie za pomocą kluczy poręczenia modułu TPM. Głównymi kosztami są sprzęt, potencjalny przeprojektowanie płyt i złożoność.

• Uwierzytelnianie klucza symetrycznego jest najprostszą i najniższą opcją kosztu, ale musisz ocenić wpływ na bezpieczeństwo. Musisz chronić klucze na urządzeniu i w chmurze, a także bezpiecznie przechowywać klucz na urządzeniu, często wymaga bezpieczniejszej opcji.

Przejrzyj koszty związane z każdą z tych opcji i zrównoważyć potencjalnie wyższe koszty sprzętu lub usług ze zwiększonym bezpieczeństwem. Integracja z procesem produkcyjnym może również wpływać na ogólne koszty.

Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Rozwiązania dotyczące zabezpieczeń dla producentów urządzeń usługi Azure IoT.

Azure RTOS

Usługa Azure RTOS to osadzony pakiet deweloperów dla urządzeń. Usługa Azure RTOS obejmuje mały, ale zaawansowany system operacyjny, który zapewnia niezawodną, ultra-szybką wydajność urządzeń ograniczonych przez zasoby. Usługa Azure RTOS jest łatwa w użyciu i została wdrożona na ponad 10 miliardach urządzeń. Usługa Azure RTOS obsługuje najbardziej popularne mikrokontrolery 32-bitowe i osadzone narzędzia programistyczne, dzięki czemu możesz wykorzystać istniejące umiejętności konstruktora urządzeń.

Usługa Azure RTOS jest bezpłatna do wdrożenia komercyjnego przy użyciu wstępnie licencjonowanego sprzętu. Usługa Azure RTOS oferuje funkcje i funkcje chmury Azure IoT, takie jak aktualizacja urządzeń i zabezpieczenia. Te funkcje pomagają zmniejszyć koszty tworzenia aplikacji zarówno urządzeń, jak i chmury.

Usługa Azure RTOS jest certyfikowana pod kątem bezpieczeństwa i bezpieczeństwa, co pomaga skrócić czas i koszt budowy zgodnych urządzeń dla określonych pionów, takich jak medyczne, motoryzacyjne i produkcyjne.

Urządzenia LPWAN

Jeśli urządzenia LPWAN, takie jak LoRaWAN, NB-IoT lub LTE-M, są już połączone z inną chmurą IoT, mostek urządzeń usługi Azure IoT Central może pomóc połączyć się z usługą Azure IoT Central. Mostek urządzeń usługi Azure IoT Central umożliwia skoncentrowanie się na dodawaniu wiedzy branżowej i ocenieniu rozwiązania bez ponoszenia kosztów w celu zmiany istniejących urządzeń.

Podczas tworzenia rozwiązania gotowego do użycia w przedsiębiorstwie należy wziąć pod uwagę koszty integracji urządzeń LPWAN z Azure IoT Hub.

Azure Sphere

Usługa Azure Sphere to bezpieczna, kompleksowa platforma rozwiązań IoT z wbudowanymi funkcjami komunikacji i zabezpieczeń dla urządzeń połączonych z Internetem. Usługa Azure Sphere składa się z zabezpieczonej, połączonej, krzyżowej jednostki mikrokontrolera (MCU), niestandardowego systemu operacyjnego opartego na systemie linux (OS) i usługi zabezpieczeń opartej na chmurze, która zapewnia ciągłe, odnawialne zabezpieczenia. Usługa Azure Sphere zmniejsza nakład pracy na tworzenie i utrzymywanie bezpiecznego środowiska z urządzenia do chmury.

Usługa Azure Sphere zapewnia aktualizacje systemu operacyjnego i bezduszne zabezpieczenia odnawialne przez 10 lat na podstawie infrastruktury PKI opartej na architekturze X.509, aktualizacji aplikacji użytkownika, raportowania błędów i zarządzania urządzeniami po upływie 10 lat bez dodatkowych kosztów. Usługa Azure Sphere zmniejsza koszt operacyjny utrzymywania aktualności milionów urządzeń przy użyciu najnowszych zabezpieczeń.

Azure Stack

Rozwiązania usługi Azure Stack rozszerzają usługi i możliwości platformy Azure na środowiska wykraczające poza centra danych platformy Azure, takie jak lokalne centra danych lub lokalizacje brzegowe. Rozwiązania usługi Azure Stack obejmują usługi Azure Stack Edge i Azure Stack HCI.

• Azure Stack Edge to urządzenie zarządzane przez platformę Azure, które jest idealne dla obciążeń uczenia maszynowego przyspieszanego sprzętowo w lokalizacjach brzegowych. Usługa Azure Stack Edge działa na nowoczesnych stosach technologii, takich jak kontenery, więc usługa Azure Stack Edge wdrożona w lokalizacji brzegowej może obsługiwać wiele obciążeń. Udostępnianie mocy obliczeniowej między obciążeniami zmniejsza koszt TCO.

• Azure Stack HCI to specjalnie utworzone, hiperkonwergentne rozwiązanie z natywną integracją platformy Azure. Usługa Azure Stack HCI oferuje skalowalną wirtualizację do hostowania rozwiązań IoT. Wirtualizacja zapewnia dodatkowe korzyści, takie jak zabezpieczenia, skalowalność i elastyczne środowiska, które mogą zmniejszyć TCO przez udostępnienie sprzętu innym obciążeniom. Usługa Azure Stack HCI oferuje większą moc obliczeniową niż azure Stack Edge i jest idealna do transformacji procesów branżowych.

Rozwiązania usługi Azure Stack umożliwiają korzystanie z platformy Azure na brzegu, ale ograniczenie rozmiaru sprzętu ogranicza łączną moc obliczeniową. Zidentyfikuj przypadki użycia i szacowaną moc obliczeniową oraz uwzględnij rozmiar w celu dopasowania kosztów do potrzeb związanych z wydajnością.

Publiczna lub prywatna usługa MEC platformy Azure

Urządzenia IoT mogą generować duże ilości danych, a także mieć silne wymagania dotyczące niskiego zużycia energii i niskich kosztów. Małe, niedrogie urządzenia IoT są przeznaczone do jednego lub kilku zadań, takich jak zbieranie danych czujnika lub lokalizacji i odciążanie ich do dalszego przetwarzania.

Publiczne lubprywatne obliczenia brzegowe platformy Azure (MEC) i 5G pomagają zoptymalizować koszty odciążania danych z urządzeń. Rozwiązania IoT oparte na protokole MEC umożliwiają przetwarzanie danych o małych opóźnieniach na brzegu zamiast na urządzeniach lub w chmurze. Opóźnienie to 1–5 ms zamiast typowych 100–150 ms dla chmury. Rozwiązania IoT oparte na protokole MEC są elastyczne, a same urządzenia są niedrogie, działają z minimalną konserwacją i używają mniejszych, tańszych i długotrwałych baterii. Usługa MEC utrzymuje funkcje analizy danych, sztucznej inteligencji i optymalizacji na brzegu, dzięki czemu rozwiązania IoT są proste i niedrogie.

Oprócz obsługi jako urządzenia komunikacyjnego brzegowego, obliczeniowego i 5G dla obciążeń IoT usługa MEC służy innym obciążeniom jako urządzenie komunikacyjne do ustanawiania szybkich połączeń z chmurą publiczną lub lokacjami zdalnymi.

Azure IoT Edge

Usługa Azure IoT Edge ma wbudowane funkcje dla dużych woluminów komunikatów. Urządzenia zarządzane platformy Azure IoT Edge z funkcjami bramy mogą zmniejszyć koszty sieci i zminimalizować liczbę komunikatów za pośrednictwem scenariuszy przetwarzania lokalnego i brzegowego.

Unikaj komunikacji między urządzeniami lub modułami komunikacji brzegowej lub interakcji między urządzeniami i chmurą, które używają wielu małych komunikatów. Użyj wbudowanych funkcji przetwarzania wsadowego komunikatów, aby wysyłać wiele komunikatów telemetrycznych do chmury. Te funkcje mogą pomóc zmniejszyć koszty korzystania z IoT Hub. Zmniejszenie zarówno liczby codziennych komunikatów, jak i liczby operacji między urządzeniami a chmurą może umożliwić wybranie niższej warstwy w IoT Hub. Aby dowiedzieć się więcej, zobacz Stretching the IoT Edge performance limits (Rozciąganie limitów wydajności IoT Edge).

Aby zmniejszyć koszty wymiany danych, możesz wdrożyć usługi platformy Azure, takie jak Azure Stream Analytics i Azure Functions w celu IoT Edge. Usługa Azure Stream Analytics i Azure Functions mogą agregować i filtrować duże ilości danych na brzegu i wysyłać tylko ważne dane do chmury. Azure Blob Storage na IoT Edge może zmniejszyć konieczność transferu dużych ilości danych za pośrednictwem sieci. Magazyn brzegowy jest przydatny do przekształcania i optymalizowania dużych ilości danych przed wysłaniem ich do chmury.

Bezpłatne moduły usługi Azure IoT Edge dla otwartych protokołów, takich jak wydawca OPC i modbus, ułatwiają łączenie różnych urządzeń z minimalnym programowaniem. Jeśli wydajność przekazywania jest krytyczna, wybór sprawdzonego modułu IoT Edge od dostawcy może być bardziej ekonomiczny niż tworzenie modułu niestandardowego. Możesz wyszukać i pobrać moduły IoT Edge z Azure Marketplace.

Pozyskiwanie i warstwa komunikacji

Brama IoT w chmurze to most między urządzeniami i usługami w chmurze. Jako usługa frontonu dla platformy w chmurze brama może agregować wszystkie dane z tłumaczeniem protokołu i zapewnić dwukierunkową komunikację z urządzeniami.

Istnieje wiele czynników, które należy wziąć pod uwagę w przypadku komunikacji między urządzeniami i bramą IoT, takimi jak łączność urządzeń, sieć i protokół. Zrozumienie protokołów komunikacyjnych IoT, typów sieci i wzorców obsługi komunikatów ułatwia projektowanie i optymalizowanie ekonomicznej architektury.

W przypadku łączności urządzeń ważne jest określenie typu sieci. W przypadku wybrania prywatnego rozwiązania sieci LAN lub sieci WAN, takiego jak Wi-Fi lub LoraWAN, rozważ użycie całkowitego kosztu całkowitego kosztu posiadania sieci. Jeśli używasz sieci operatorów, takich jak 4G, 5G lub LPWAN, uwzględnij cykliczne koszty łączności.

Platforma rozwiązań IoT

Aby utworzyć rozwiązanie IoT dla firmy, zazwyczaj oceniasz rozwiązanie przy użyciu podejścia zarządzanej platformy aplikacji i kompilowania rozwiązania gotowego do użycia przedsiębiorstwa przy użyciu usług platformy.

• Usługi platformy umożliwiają dostosowywanie usług i kontrolowanie ogólnych kosztów. Udostępnia wszystkie bloki konstrukcyjne dla dostosowanych i elastycznych aplikacji IoT. Masz więcej opcji wyboru i kodu podczas łączenia urządzeń oraz pozyskiwania, przechowywania i analizowania danych. Usługi platformy Azure IoT obejmują produkty Azure IoT Hub i usługę Azure Digital Twins.

• Usługa Azure IoT Central to zarządzana platforma aplikacji, która umożliwia szybkie ocenianie rozwiązania IoT przez zmniejszenie liczby decyzji potrzebnych do osiągnięcia wyników. Usługa IoT Central zajmuje się większością elementów infrastruktury w rozwiązaniu, dzięki czemu możesz skupić się na dodawaniu wiedzy branżowej i ocenie rozwiązania.

warstwy IoT Hub

Większość rozwiązań IoT wymaga dwukierunkowej komunikacji między urządzeniami a chmurą w celu zapewnienia pełnej funkcjonalności i bezpieczeństwa. Warstwa podstawowa IoT Hub zapewnia podstawowe funkcje, ale wyklucza sterowanie dwukierunkowe. W przypadku niektórych wczesnych implementacji rozwiązań możesz zmniejszyć koszty przy użyciu warstwy podstawowej. W miarę postępu rozwiązania możesz przełączyć się na warstwę Standardowa, aby zoptymalizować bezpieczny kanał komunikacyjny pod kątem niższych kosztów obsługi komunikatów z chmury na urządzenie. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Wybieranie odpowiedniej warstwy IoT Hub dla rozwiązania.

IoT Hub rozmiar i częstotliwość komunikatów

Koszty obsługi komunikatów są bardzo zależne od rozmów na urządzeniu i rozmiaru komunikatów. Urządzenia chatty wysyłają wiele wiadomości do chmury co minutę, podczas gdy stosunkowo ciche urządzenia wysyłają tylko dane co godzinę lub więcej. Unikaj interakcji między urządzeniami a chmurą, które używają wielu małych komunikatów. Clarity o czacie i rozmiarze komunikatów urządzenia pomaga zmniejszyć prawdopodobieństwo nadmiernej aprowizacji, co prowadzi do nieużywanej pojemności chmury lub niedostatecznej aprowizacji, co prowadzi do wyzwań związanych ze skalowaniem. Rozważ rozmiar i częstotliwość ładunków komunikatów, aby upewnić się, że infrastruktura jest prawidłowym rozmiarem i gotowym do skalowania.

Unikaj interakcji między chmurą a urządzeniem, które używają wielu małych komunikatów. Na przykład pogrupuj wiele aktualizacji bliźniaczej reprezentacji urządzenia lub modułu w jedną aktualizację, która ma własne ograniczenia. Należy pamiętać o rozmiarze komunikatu używanym dla dziennego limitu przydziału, 4K-bajtowego dla warstw IoT Hub bez użycia. Wysyłanie mniejszych komunikatów pozostawia część nieużywanej pojemności, podczas gdy większe komunikaty są naliczane we fragmentach o rozmiarze 4 KB.

Użyj jednej metody bezpośredniej, aby uzyskać bezpośrednią opinię. Użyj aktualizacji stanu bliźniaczej reprezentacji pojedynczego urządzenia lub modułu, aby asynchronicznie wymieniać informacje o konfiguracji i stanie.

Porada

Interakcje z czattymi można monitorować przy użyciu Microsoft Defender dla IoT w usłudze Azure IoT Hub i mikro agenta usługi Defender for IoT. Można utworzyć IoT Hub alerty niestandardowe dla interakcji między urządzeniami a chmurą lub chmurą, które przekraczają określony próg.

Jeśli rozmiar komunikatu ma kluczowe znaczenie dla zarządzania kosztami, zmniejszenie obciążenia jest szczególnie ważne w przypadku długich cykli życia urządzeń lub dużych wdrożeń. Opcje zmniejszenia tego obciążenia obejmują:

• Użyj krótszego identyfikatora urządzenia, identyfikatora modułu, nazwy bliźniaczej reprezentacji i tematu komunikatu, aby zmniejszyć ładunek pakietów MQTT. Ładunek MQTT wygląda następująco: devices/{device_id}/modules/{module_id}/messages/events/.
• Skracanie stałego narzutu i komunikatu o stałej długości.
• Kompresuj ładunek, na przykład przy użyciu narzędzia Gzip.

limity przydziału komunikatów IoT Hub i limity ograniczania przepustowości

IoT Hub warstwy mają różne rozmiary z określonymi limitami przydziału i limitami ograniczania przepustowości dla operacji. Zapoznaj się IoT Hub limitami i limitami przydziałów, aby zoptymalizować koszty obsługi komunikatów z urządzenia do chmury i chmury do urządzenia.

Na przykład warstwa Standardowa S1 ma dzienny limit przydziału 400 000 komunikatów. Wzrost opłat w fragmentach o rozmiarze 4 KB na podstawie kilku czynników:

• Jeden komunikat z urządzenia do chmury (D2C) może zawierać maksymalnie 4 KB.
• Opłaty za komunikaty D2C przekraczające 4 KB są naliczane we fragmentach o rozmiarze 4 KB.
• Komunikaty mniejsze niż 4 KB mogą używać metody zestawu SDK SendEventBatchAsync usługi Azure IoT do optymalizowania przetwarzania wsadowego po stronie urządzenia. Na przykład łączenie maksymalnie czterech komunikatów o długości 1 KB na krawędzi zwiększa dzienny licznik o jeden komunikat. Przetwarzanie wsadowe dotyczy tylko protokołu AMQP lub HTTPS.
• Większość operacji, takich jak komunikaty z chmury do urządzenia lub operacje bliźniaczej reprezentacji urządzenia, również pobiera komunikaty w fragmentach o rozmiarze 4 KB. Wszystkie te operacje dodają do dziennej przepływności i maksymalnego limitu przydziału komunikatów.

Zapoznaj się z dokumentacją informacji o cenach Azure IoT Hub, aby zapoznać się ze szczegółowymi przykładami cen.

Poza dziennymi limitami przydziału komunikatów operacje usługi mają limity ograniczania przepustowości. Kluczową częścią optymalizacji kosztów IoT Hub jest optymalizacja limitów przydziału komunikatów i limitów ograniczania operacji. Zbadaj różnice między limitami w postaci operacji na sekundę lub bajtów na sekundę. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz IoT Hub limity przydziału i ograniczanie przepustowości.

Różne limity ograniczania mają zastosowanie do różnych operacji IoT Hub. Operacje między urządzeniami a chmurą mają operacje na sekundę, które zależą od warstwy. Oprócz rozmiaru komunikatu mierzonego we fragmentach o rozmiarze 4 KB należy wziąć pod uwagę liczbę operacji. Przetwarzanie wsadowe na krawędzi umożliwia wysyłanie większej liczby komunikatów w ramach jednej operacji.

Pojedynczy komunikat o rozmiarze 2 KB, wsadowy komunikat o rozmiarze 10 KB lub wsadowy komunikat o rozmiarze 256 KB liczy się tylko jako pojedyncza operacja, umożliwiając wysyłanie większej ilości danych do punktu końcowego bez osiągnięcia limitów ograniczania przepustowości.

IoT Hub skalowanie automatyczne

Dynamiczne dostosowywanie liczby jednostek IoT Hub pomaga zoptymalizować koszty w przypadku wahań liczby komunikatów. Możesz zaimplementować usługę autoskalowania, która automatycznie monitoruje i skaluje usługę IoT Hub. Zobacz Autoskalowanie Azure IoT Hub, aby zapoznać się z dostosowywalnym przykładem, aby zaimplementować funkcję autoskalowania. Możesz użyć własnej logiki niestandardowej, aby zoptymalizować warstwę IoT Hub i liczbę jednostek.

Sygnatury wdrażania na potrzeby skalowania

Sygnaturowanie wdrożenia jest typowym wzorcem projektowania dla elastycznych strategii wdrażania, przewidywalnej skali i kosztów. Ten wzorzec zapewnia kilka zalet rozwiązań IoT, takich jak grupy dystrybucyjne geograficzne urządzeń, wdrażanie nowych funkcji do określonych sygnatur i obserwowanie kosztów na urządzenie. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Scale IoT solutions with deployment stamps (Skalowanie rozwiązań IoT przy użyciu sygnatur wdrażania).

Warstwa zarządzania urządzeniami i modelowania

Zarządzanie urządzeniami to zadanie, które organizuje złożone procesy, takie jak zarządzanie łańcuchem dostaw, spis urządzeń, wdrażanie, instalacja, gotowość operacyjna, aktualizacja urządzeń, komunikacja dwukierunkowa i aprowizowanie. Modelowanie urządzeń może zmniejszyć koszty zarządzania i woluminy ruchu komunikatów.

IoT Plug and Play

W przypadku redukcji TCO rozważ rozszerzone przypadki użycia w ramach wyboru platformy. IoT Plug and Play umożliwia konstruktorom rozwiązań integrację urządzeń z usługą IoT Hub lub Azure Digital Twins bez konieczności ręcznej konfiguracji. IoT Plug and Play używa języka Digital Twins Definition Language (DTDL) V2. Oba są oparte na otwartych standardach W3C, takich jak JSON-LD i RDF, co ułatwia wdrażanie w usługach i narzędziach.

Korzystanie z IoT Plug and Play i języka DTDL nie kosztuje dodatkowych kosztów. Standardowe stawki dla usług IoT Hub, Azure Digital Twins i innych usług platformy Azure pozostają takie same.

Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Jak przekonwertować istniejące urządzenie na urządzenie IoT Plug and Play.

IoT Hub DPS

IoT Hub DPS to usługa pomocnika dla IoT Hub, która umożliwia niedrogie, bezobsługowe aprowizowanie just in time w odpowiednim centrum IoT bez konieczności interwencji człowieka. Usługa DPS umożliwia bezpieczną i skalowalną aprowizację milionów urządzeń w celu zmniejszenia błędów i kosztów.

Usługa DPS umożliwia aprowizację urządzeń o niskim poziomie lub braku dotyku, dzięki czemu nie trzeba szkolić i wysyłać osób na miejscu. Korzystanie z usługi DPS zmniejsza koszty przerzucania ciężarówek i czasu poświęcane na szkolenie i konfigurację. Usługa DPS zmniejsza również ryzyko błędów spowodowanych ręczną aprowizowaniem.

Usługa DPS obsługuje zarządzanie cyklem życia urządzeń za pomocą IoT Hub za pośrednictwem zasad alokacji rejestracji, bezobsługowej aprowizacji, początkowego ustawienia konfiguracji, ponownej aprowizacji i anulowania aprowizacji. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz:

• Cennik usługi DPS
• Jak ponownie aprowizacji urządzeń

Modelowanie stanu zasobów i urządzeń

Porównaj różnice kosztów między kilkoma magazynami topologii urządzeń i jednostkami, takimi jak Azure Cosmos DB, Azure Digital Twins i Azure SQL Database. Każda usługa ma inną strukturę kosztów i oferuje różne możliwości rozwiązania IoT. W zależności od wymaganego użycia wybierz najbardziej opłacalną usługę.

• Usługa Azure Digital Twins może zaimplementować oparty na grafach model środowiska IoT na potrzeby zarządzania zasobami, stanu urządzenia i danych telemetrycznych. Usługi Azure Digital Twins można używać jako narzędzia do modelowania całych środowisk z przesyłaniem strumieniowym danych IoT w czasie rzeczywistym oraz scalanie danych biznesowych ze źródeł innych niż IoT. Możesz tworzyć niestandardowe dzienniki lub używać standardów opartych na dziennikach, takich jak RealEstateCore, CIM lub NGSI-LD, aby uprościć wymianę danych z osobami trzecimi. Usługa Azure Digital Twins ma model cen płatności za użycie bez stałej opłaty.

• Azure Cosmos DB to globalnie rozproszona, wielomodelowa baza danych. Koszt ma wpływ na magazyn i przepływność z opcjami danych rozproszonych w regionie lub globalnie i zreplikowanych danych.

• Azure SQL Database może być wydajnym rozwiązaniem do modelowania urządzeń i zasobów. SQL Database ma kilka modeli cenowych, które ułatwiają optymalizowanie kosztów.

Model wdrażania zasobów

Rozwiązania brzegowe można wdrażać z różnymi architekturami: wieloma punktami końcowymi, urządzeniami IoT, bezpośrednim połączeniem z chmurą lub połączonymi za pośrednictwem bramy brzegowej i/lub bramy w chmurze. Różne opcje określania źródła urządzeń brzegowych mogą mieć wpływ na TCO i czas obrotu. Ciągła konserwacja i obsługa floty urządzeń wpływa również na całkowity koszt rozwiązania.

Miejsce przechowywania i przetwarzania danych w danym rozwiązaniu IoT wpływa na wiele czynników, takich jak opóźnienie, zabezpieczenia i koszty. Przeanalizuj każdy przypadek użycia i sprawdź, gdzie najlepiej jest korzystać z przetwarzania brzegowego i przechowywania danych oraz jak wpływa na koszty. Przechowywanie i przetwarzanie danych na urządzeniach brzegowych może zmniejszyć koszty magazynowania, transportu i przetwarzania. Jednak w przypadku skalowania na dużą skalę usługi w chmurze są często lepszymi opcjami ze względu na koszty i nakład pracy związany z programowaniem.

Kalkulator cen platformy Azure to przydatne narzędzie do porównywania tych opcji.

Warstwa przetwarzania zdarzeń i analizy

Celem warstwy przetwarzania i analizy zdarzeń jest umożliwienie podejmowania decyzji opartych na danych. Chronometraż zdarzeń i cel analizy to kluczowe czynniki, które należy wziąć pod uwagę. Odpowiedni wybór usług zwiększa wydajność architektury i zmniejsza koszt przetwarzania danych i zdarzeń.

Na podstawie wymagań zaimplementuj przetwarzanie gorącej, ciepłej lub zimnej ścieżki na potrzeby analizy danych IoT. Architektura referencyjna usługi Azure IoT ułatwia zrozumienie różnic między tymi ścieżkami analitycznymi i przeglądem dostępnych usług analitycznych na każdej ścieżce.

Aby rozpocząć pracę, określ, które typy danych przechodzą przez gorącą, ciepła lub zimną ścieżkę:

• Dane ścieżki gorącej są przechowywane w pamięci i analizowane w czasie niemal rzeczywistym, zwykle przy użyciu przetwarzania strumienia. Dane wyjściowe mogą wyzwalać alert lub zapisywać w formacie ustrukturyzowanym, który narzędzia analityczne mogą wysyłać zapytania natychmiast.
• Dane ścieżki ciepłej, takie jak z ostatniego dnia, tygodnia lub miesiąca, są przechowywane w usłudze magazynu, która może być natychmiast odpytywane.
• Dane historyczne ścieżki zimnej są przechowywane w magazynie o niższych kosztach, które mają być odpytywane w dużych partiach.

Warstwa magazynu

Jednym z celów rozwiązania IoT jest zapewnienie danych użytkownikom końcowym. Ważne jest, aby zrozumieć typy magazynów, pojemność i ceny, aby utworzyć strategię optymalizacji kosztów magazynowania.

Typy magazynu

Wybór repozytorium dla danych telemetrycznych zależy od przypadku użycia danych IoT. Jeśli celem jest tylko monitorowanie danych IoT, a woluminy są niskie, możesz użyć bazy danych. Jeśli scenariusz obejmuje analizę danych, należy zapisać dane telemetryczne w magazynie. W przypadku zoptymalizowanych pod kątem szeregów czasowych magazyn i wykonywanie zapytań tylko do dołączania należy rozważyć rozwiązania zaprojektowane specjalnie do celów, takie jak azure Data Explorer.

Magazyn i bazy danych nie wykluczają się wzajemnie. Obie usługi mogą współpracować, szczególnie w przypadku dobrze zdefiniowanych ścieżek analizy gorącej, ciepłej i zimnej. Usługi Azure Data Explorer i bazy danych są często używane w scenariuszach z gorącą i gorącą ścieżką.

W przypadku usługi Azure Storage ważne jest również, aby wziąć pod uwagę czynniki cyklu życia danych, takie jak częstotliwość dostępu, wymagania dotyczące przechowywania i kopie zapasowe. Usługa Azure Storage ułatwia definiowanie cyklu życia danych i automatyzowanie procesu przenoszenia danych z warstwy gorąca do innych warstw, co zmniejsza koszty długoterminowego magazynowania. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Konfigurowanie zasad zarządzania cyklem życia.

Rozwiązania bazy danych

W przypadku możliwości bazy danych często wybiera się między rozwiązaniami SQL i no-SQL. Bazy danych SQL najlepiej nadają się do stałego telemetrii schematu z prostymi wymaganiami dotyczącymi przekształcania danych lub agregacji danych. Aby dowiedzieć się więcej, zobacz Typy baz danych na platformie Azure.

Azure SQL Database and TimescaleDB for PostgreSQL są typowymi wyborami dla bazy danych SQL. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz następujące artykuły:

• Planowanie kosztów i zarządzanie nimi dla usługi Azure SQL Database
• Azure SQL Baza danych i optymalizacja kosztów
• rozszerzenie usługi Azure SQL Database for PostgreSQL
• Dostrajanie wydajności baz danych Azure SQL

Jeśli dane są najlepiej reprezentowane jako obiekt lub dokument bez stałego schematu, no-SQL jest lepszą opcją. Usługa Azure Cosmos DB udostępnia wiele interfejsów API, takich jak SQL lub MongoDB. W przypadku każdej bazy danych strategie partycjonowania i indeksu są ważne w celu optymalizacji wydajności i zmniejszenia niepotrzebnych kosztów. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz:

• Partycjonowanie i skalowanie w poziomie w usłudze Azure Cosmos DB
• Planowanie i zarządzanie kosztami usługi Azure Cosmos DB

Azure Synapse Analytics to nowoczesny magazyn danych platformy Azure. Usługa Synapse Analytics skaluje się według jednostek Data Warehouse (DWU) i należy wybrać odpowiednią pojemność, aby obsłużyć wymagania dotyczące rozwiązania. W zależności od przypadku użycia można wstrzymać obliczenia, gdy żadne zadanie nie jest uruchomione, aby zmniejszyć koszty operacyjne.

Warstwa transportu

Warstwa transportu przesyła i kieruje dane między innymi warstwami. Gdy dane są przesyłane między warstwami i usługami, wybór protokołu wpływa na koszty. Przypadki użycia, takie jak bramy pól, protokół otwarty w branży i wybór sieci IoT również wpływają na koszty w warstwie transportu.

Aby zmniejszyć rozmiary i koszty transmisji, wybierz odpowiedni protokół dla urządzeń IoT do wysyłania danych telemetrycznych.

Klienci urządzeń regularnie wysyłają komunikaty o zachowaniu aktywności do IoT Hub. Zgodnie z opłatami za operację nie ma opłaty za komunikaty o zachowaniu aktywności. Nie musisz jednak dodawać właściwości keep-alive w telemetrii, jeśli nie ma dla niego określonego wymagania. W celu zapewnienia elastyczności niektóre zestawy SDK urządzeń usługi Azure IoT udostępniają opcję ustawiania przedziału czasu dla tych komunikatów, jeśli używasz protokołów AMQP lub MQTT.

W przypadku urządzeń IoT zasilanych z baterii można wybrać między utrzymywaniem aktywności połączeń lub ponownym nawiązywaniem połączenia podczas wznawiania urządzeń. Ten wybór wpływa na zużycie energii i koszty sieci.

Ponowne nawiązywanie połączenia zużywa pakiety około 6 KB dla połączenia TLS, uwierzytelniania urządzenia i pobierania bliźniaczej reprezentacji urządzenia, ale oszczędza pojemność baterii, jeśli urządzenie wznawia się tylko raz lub dwa razy dziennie. Komunikaty można łączyć w celu zmniejszenia nakładu pracy przy użyciu protokołu TLS. Utrzymanie aktywności zużywa setki bajtów, ale utrzymanie połączenia przy życiu oszczędza koszty sieci, jeśli urządzenie wznawia się co kilka godzin lub mniej.

Aby uzyskać ogólne wskazówki dotyczące łączności i niezawodnych funkcji obsługi komunikatów w zestawach SDK urządzeń usługi Azure IoT, zobacz Zarządzanie łącznością i niezawodnymi komunikatami przy użyciu zestawów SDK urządzeń Azure IoT Hub. Te wskazówki pomagają zmniejszyć koszty obsługi nieoczekiwanego zachowania między urządzeniami i usługami Azure IoT.

Usługa DPS zmniejsza koszty zarządzania cyklem życia urządzeń z aprowizowania bezdotykowego do wycofania, ale nawiązywanie połączenia z usługą DPS zużywa koszt sieci dla protokołu TLS i uwierzytelniania. Aby zmniejszyć ruch sieciowy, urządzenia powinny buforować IoT Hub informacji podczas aprowizacji, a następnie łączyć się z IoT Hub bezpośrednio, dopóki nie będą musiały ponownie aprowizować. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Wysyłanie żądania aprowizacji z urządzenia.

Warstwa interakcji i raportowania

Ponieważ usługa IoT obsługuje dane szeregów czasowych, istnieje wiele interakcji z dużą liczbą urządzeń. Raportowanie i wizualizowanie realizuje wartość tych danych. Intuicyjne i uproszczone środowiska użytkownika oraz dobrze zaprojektowane interakcje z danymi mogą być kosztowne do utworzenia.

Grafana to narzędzie do wizualizacji danych typu open source, które udostępnia zoptymalizowane pulpity nawigacyjne dla danych szeregów czasowych. Społeczności Grafana udostępniają przykłady, które można ponownie użyć i dostosować w swoim środowisku. Metryki i pulpit nawigacyjny można zaimplementować z danych szeregów czasowych przy niewielkim wysiłku. Platforma Azure udostępnia wtyczkę Grafana dla usługi Azure Monitor.

Narzędzia do raportowania i pulpitu nawigacyjnego, takie jak Usługa Power BI, umożliwiają szybki start od danych IoT bez struktury. Usługa Power BI zapewnia intuicyjny interfejs użytkownika i możliwości. Pulpity nawigacyjne i raporty można łatwo opracowywać przy użyciu danych szeregów czasowych i korzystać z zalet zabezpieczeń i wdrażania przy niskich kosztach.

Warstwa integracji

Integracja z innymi systemami i usługami może być złożona. Wiele usług może pomóc zmaksymalizować wydajność, aby zoptymalizować koszty w warstwie integracji.

Usługa Azure Digital Twins może integrować różne systemy i usługi z danymi IoT. Usługa Azure Digital Twins przekształca wszystkie dane w własną jednostkę cyfrową, dlatego ważne jest zrozumienie limitów usług i punktów dostrajania w celu obniżenia kosztów. Zapoznaj się z limitami usługi Azure Digital Twins podczas projektowania architektury. Omówienie ograniczeń funkcjonalnych, które ułatwiają efektywną integrację z systemami biznesowymi.

W przypadku korzystania z interfejsu API zapytań opłaty za usługę Azure Digital Twins za jednostkę zapytań (QU). Liczbę jednostek QU użytych w nagłówku odpowiedzi można śledzić. Zmniejsz złożoność zapytań i liczbę wyników, aby zoptymalizować koszty. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Znajdowanie użycia kw w usłudze Azure Digital Twins.

Warstwa DevOps

Platformy w chmurze przekształcają wydatki kapitałowe (CAPEX) na wydatki operacyjne (OPEX). Chociaż ten model zapewnia elastyczność i elastyczność, nadal potrzebujesz dobrze zdefiniowanego modelu wdrażania i modelu operacyjnego, aby w pełni wykorzystać platformę w chmurze. Dobrze planowane wdrożenie tworzy powtarzalne zasoby w celu skrócenia czasu obrotu.

Platforma w chmurze zapewnia elastyczność dla deweloperów w celu wdrażania zasobów w ciągu kilku sekund, ale istnieje ryzyko przypadkowego aprowizowania zasobów lub nadmiernej aprowizacji. Odpowiedni model zapewniania ładu w chmurze może zminimalizować takie ryzyko i uniknąć niepożądanych kosztów.

Środowiska deweloperskie

Deweloperzy mogą korzystać z elastyczności zapewnianej przez platformę Azure w celu optymalizacji kosztów programowania. Warstwa bezpłatna IoT Hub, ograniczona do jednego wystąpienia na subskrypcję, oferuje standardowe możliwości, ale jest ograniczona do 8000 komunikatów dziennie. Ta warstwa jest wystarczająca do wczesnego programowania z ograniczoną liczbą urządzeń i komunikatów.

W przypadku środowisk obliczeniowych można przyjąć architekturę bezserwerową dla rozwiązań IoT natywnych dla chmury. Niektóre popularne usługi platformy Azure dla obciążeń IoT obejmują Azure Functions i usługę Azure Stream Analytics. Mechanizm rozliczeń zależy od usługi. Niektóre usługi, takie jak Azure Stream Analytics na potrzeby przetwarzania w czasie rzeczywistym, umożliwiają deweloperom wstrzymywanie usług bez ponoszenia dodatkowych kosztów. Inne usługi są rozliczane według użycia. Na przykład Azure Functions rachunki na podstawie liczby transakcji. Deweloperzy mogą korzystać z tych natywnych dla chmury funkcji, aby zoptymalizować zarówno koszty programistyczne, jak i operacyjne.

Zintegrowane środowisko projektowe (IDE) przyspiesza opracowywanie i wdrażanie. Niektóre środowiska IDE typu open source, takie jak Visual Studio Code zapewniają rozszerzenia usługi Azure IoT, które umożliwiają deweloperom opracowywanie i wdrażanie kodu w usługach Azure IoT bez ponoszenia kosztów.

Usługa Azure IoT udostępnia bezpłatne przykłady kodu usługi GitHub wraz ze wskazówkami. Te przykłady ułatwiają deweloperom rozszerzanie aplikacji device, IoT Edge, IoT Hub i Azure Digital Twins. Usługa GitHub oferuje również funkcje implementowania bezproblemowej ciągłej integracji i ciągłego wdrażania (CI/CD) przy niskich kosztach i nakładach pracy. GitHub Actions są bezpłatne w przypadku projektów open source. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Plany i funkcje usługi GitHub.

Testowanie obciążenia na potrzeby szacowania kosztów

Za pomocą testowania obciążenia można oszacować ogólne koszty, w tym usługi w chmurze, dla kompleksowego rozwiązania IoT. Ponieważ rozwiązania IoT używają dużych ilości danych, symulator może pomóc w testowaniu obciążenia. Przykłady kodu symulacji, takie jak symulator telemetrii urządzenia usługi Azure IoT , ułatwiają testowanie i szacowanie kosztów na dużą skalę przy użyciu różnych parametrów.

Środowiska wdrażania

Typowe jest wdrażanie obciążeń w wielu środowiskach, takich jak programowanie i produkcja. Za pomocą infrastruktury jako kodu (IaC) można przyspieszyć wdrażanie i skrócić czas obrotu, ponownie używając kodu. IaC może pomóc uniknąć niezamierzonych wdrożeń, takich jak nieprawidłowe warstwy. Usługi platformy Azure, takie jak Azure Resource Manager i Azure Bicep, lub usługi innych firm, takie jak Terraform i Pulumi, są typowymi opcjami IaC.

Rozwiązania wdrażania metodyki DevOps można stosować do rozwiązań IoT przy użyciu potoków kompilacji i wydawania w różnych środowiskach. Aby zapoznać się z przykładem, zobacz Wdrażanie rozwiązania konserwacji predykcyjnej przy użyciu potoku DevOps.

Pomoc techniczna i konserwacja

Długoterminowa pomoc techniczna i konserwacja urządzeń terenowych mogą eskalować, aby stać się największym obciążeniem kosztowym dla wdrożonego rozwiązania. Staranne rozważenie kosztu TCO systemu ma kluczowe znaczenie dla realizacji zwrotu z inwestycji (ROI).

Musisz obsługiwać i obsługiwać urządzenia IoT przez cały okres istnienia rozwiązania. Zadania obejmują naprawy sprzętowe, uaktualnienia oprogramowania, konserwację systemu operacyjnego i poprawki zabezpieczeń. Rozważ bieżące koszty licencjonowania oprogramowania komercyjnego i własnościowych sterowników i protokołów. Jeśli nie możesz wykonać konserwacji zdalnej, musisz budżetować na naprawy i aktualizacje na miejscu. W przypadku napraw lub wymiany sprzętu należy przechowywać odpowiednie elementy zapasowe w magazynie.

W przypadku rozwiązań korzystających z nośników łączności komórkowej lub płatnej wybierz odpowiedni plan danych na podstawie liczby urządzeń, rozmiaru i częstotliwości transmisji danych oraz lokalizacji wdrożenia urządzenia. Jeśli masz umowę dotyczącą poziomu usług (SLA), potrzebujesz ekonomicznej kombinacji sprzętu, infrastruktury i wyszkolonych pracowników, aby spełnić umowę SLA.

Ład w chmurze

Ład w chmurze jest niezbędny dla zgodności, zabezpieczeń i zapobiegania niepotrzebnym kosztom.

• Interfejsy API usługi Cost Management umożliwiają eksplorowanie danych dotyczących kosztów i użycia za pomocą analizy wielowymiarowej. Możesz tworzyć dostosowane filtry i wyrażenia, które pomagają odpowiedzieć na pytania związane z użyciem zasobów platformy Azure. Interfejsy API usługi Cost Management mogą generować alerty, gdy użycie osiągnie skonfigurowane progi. Interfejsy API zarządzania kosztami są dostępne dla usług IoT Central, IoT Hub i DPS.

• Tagowanie zasobów stosuje etykiety do wdrożonych zasobów. Oprócz usługi Microsoft Cost Management tagowanie zapewnia szczegółowe informacje na temat bieżących kosztów na podstawie etykiet. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Typowe zastosowania analizy kosztów.

• Azure Policy zawiera wbudowane zasady do automatycznego oznaczania zasobów lub flagowania zasobów bez tagowania. Aby dowiedzieć się więcej, zobacz Przypisywanie definicji zasad na potrzeby zgodności tagów. Innym przypadkiem użycia dla Azure Policy jest zapobieganie aprowizacji niektórych warstw, co pomaga zapobiegać nadmiernej aprowizacji w środowiskach deweloperskich lub produkcyjnych.

Monitorowanie

Wiele narzędzi dostępnych w ramach subskrypcji platformy Azure może pomóc organizacji wdrożyć ład finansowy i uzyskać większą wartość z usług IoT. Te narzędzia ułatwiają śledzenie użycia zasobów i zarządzanie kosztami we wszystkich chmurach przy użyciu jednego, ujednoliconego widoku. Aby podejmować świadome decyzje, możesz uzyskać dostęp do zaawansowanych szczegółowych informacji operacyjnych i finansowych.

Rejestrowanie telemetrii często używa obszarów roboczych usługi Log Analytics w usłudze Azure Monitor. Usługa Log Analytics obejmuje 5 GB miejsca do magazynowania, a pierwsze 30 dni przechowywania jest bezpłatne. W zależności od potrzeb biznesowych może być potrzebny dłuższy okres przechowywania. Przejrzyj i zdecyduj odpowiedni okres przechowywania, aby uniknąć niezamierzonych kosztów.

Usługa Log Analytics udostępnia środowisko obszaru roboczego do interaktywnego wykonywania zapytań o dzienniki. Dzienniki można okresowo eksportować do lokalizacji zewnętrznych, takich jak usługa Azure Data Explorer, lub archiwizować dzienniki na koncie magazynu, aby uzyskać mniej kosztowną opcję magazynu. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Monitorowanie użycia i szacowanych kosztów w usłudze Azure Monitor.

Azure Advisor

Azure Advisor to spersonalizowany konsultant ds. chmury, który pomaga stosować najlepsze rozwiązania w celu zoptymalizowania wdrożeń platformy Azure. Usługa Advisor analizuje konfigurację zasobów i dane telemetryczne użycia oraz zaleca rozwiązania, które mogą pomóc w zwiększeniu efektywności kosztowej, wydajności, niezawodności i zabezpieczeń.

Usługa Advisor pomaga zoptymalizować i zmniejszyć ogólne wydatki na platformę Azure, identyfikując bezczynne i niedostatecznie wykorzystywane zasoby. Zalecenia dotyczące kosztów można uzyskać na karcie kosztów na pulpicie nawigacyjnym usługi Advisor.

Mimo że usługa Advisor nie oferuje konkretnych zaleceń dotyczących usług IoT, może dostarczać przydatne rekomendacje dotyczące usług infrastruktury, magazynowania i analizy platformy Azure. Aby uzyskać więcej informacji, zobacz Obniżanie kosztów usług przy użyciu usługi Azure Advisor.

Następne kroki

Doskonałość operacyjna w obciążeniu IoT

Powiązane zasoby

• Zasady projektowania optymalizacji kosztów
• Zalecenia dotyczące tworzenia modelu kosztów
• Lista kontrolna przeglądu projektu dotycząca optymalizacji kosztów
• Referencyjna architektura usługi Azure IoT
• Dokumentacja usługi Azure IoT