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O que são as Operações do Azure IoT?

O Azure IoT Operations é um plano de dados unificado para a periferia. Ele oferece serviços de dados modulares e escalonáveis em clusters do Kubernetes habilitados para Azure Arc. Este artigo explora seus recursos, benefícios e casos de uso.

Operações do Azure IoT:

  • Usa aplicativos nativos do Kubernetes.
  • Faz parte da abordagem de nuvem adaptável da Microsoft. Essa abordagem unifica equipes siloed, sites distribuídos e sistemas diferentes em um único modelo de operações, segurança, aplicativo e dados.
  • Inclui um Agente MQTT nativo de borda de nível industrial que alimenta arquiteturas orientadas a eventos.
  • É altamente extensível, escalonável, resiliente e segura.
  • Pode operar offline por no máximo 72 horas. A degradação pode ocorrer durante esse período. No entanto, o serviço retoma a funcionalidade completa quando se reconecta.
  • Permite gerenciar os serviços de borda e recursos da nuvem usando o Azure Arc.
  • Permite o gerenciamento seguro de dispositivos em redes em camadas usando software aberto e reconhecido pelo setor, juntamente com a configuração baseada em Kubernetes.
  • Pode integrar cargas de trabalho do cliente à plataforma para criar uma solução unificada.
  • Integra-se nativamente aos Hubs de Eventos do Azure, ao agente MQTT na Grade de Eventos do Azure e ao Microsoft Fabric na nuvem.

Use as Operações do Azure IoT para:

  • Melhore a eficiência e a tomada de decisões nos negócios usando IA na nuvem para analisar dados de ativos e equipamentos na borda da rede. As Operações de IoT do Azure processam e normalizam os dados na borda antes de serem enviados para a nuvem.
  • Transforme ambientes de fabricação removendo barreiras entre a tecnologia operacional (OT) e os sistemas de TI. O Azure IoT Operations dá suporte a padrões abertos, como MQTT e OPC Unified Architecture (OPC UA). Ele também dá suporte a estruturas como o Kubernetes que permitem promover a interoperabilidade e executar processos como manutenção preditiva, otimização de energia e inspeção digital.
  • Modernize a infraestrutura local e de borda para lidar com operações digitais. O Azure IoT Operations oferece um conjunto de serviços que você pode usar para se conectar, gerenciar e receber dados de seus ativos.
  • Proteja suas operações de ponta a ponta usando os recursos de segurança do Azure. As Operações de IoT do Azure incluem recursos de segurança internos, como gerenciamento de segredos, gerenciamento de certificados e configurações seguras.

Casos de uso de exemplo

Use as Operações de IoT do Azure para resolver os casos de uso a seguir.

Detecção de anomalias

Para identificar anomalias nos dados gerados por um ativo industrial, um operador pode usar a interface do usuário da Web da experiência de operações para:

  • Conectar um ativo OPC UA ao Agente MQTT das Operações do Azure IoT na borda.
  • Definir um fluxo de dados que processe e normalize os dados antes de identificar uma anomalia.
  • Enviar os dados processados para o Microsoft Fabric na nuvem.

Use o Microsoft Fabric para criar painéis em tempo real com visualizações que mostram o status do ativo e alertas para anomalias detectadas. Você pode disponibilizar esses painéis no chão de fábrica, onde os operadores podem usá-los para tomar medidas imediatas e atenuar possíveis problemas.

O uso de análise preditiva e dados de borda ajuda a prever falhas antes que elas ocorram. Também reduz o tempo de inatividade e os custos de manutenção.

Eficácia do equipamento operacional

Com as Operações de IoT do Azure, você pode usar dados coletados de ativos e equipamentos para melhorar a eficácia de seus equipamentos operacionais. As Operações de IoT do Azure capturam dados em tempo real na borda e os processam. Essa funcionalidade permite o monitoramento dos principais indicadores de desempenho, como disponibilidade, desempenho e qualidade. Use as Operações do Azure IoT para normalizar e analisar os dados para identificar padrões e áreas para aprimoramento.

Visão geral da arquitetura

Diagrama da arquitetura de alto nível das Operações de IoT do Azure, mostrando seus principais componentes e fluxo de dados.

A arquitetura de Operações IoT do Azure tem estes elementos principais:

  • Serviços de dados executados em clusters Kubernetes de borda habilitados para o Azure Arc:
    • Um Agente MQTT nativo de borda para alimentar arquiteturas orientadas a eventos.
    • Conectores Akri, como o conector para OPC UA, para simplificar a comunicação com servidores e dispositivos terminais.
    • Fluxos de dados para transformar e contextualizar os dados. Você pode rotear mensagens para vários locais, incluindo destinos na nuvem.
  • A experiência de operações. Os usuários de OT usam essa interface do usuário da Web para gerenciar ativos e fluxos de dados em uma implantação de Operações de IoT do Azure.

Capabilities

Você pode usar as Operações de IoT do Azure para as seguintes tarefas comuns.

Gerenciar dispositivos e ativos

As Operações de IoT do Azure conectam-se a vários dispositivos e ativos industriais. Use a experiência de operações ou a CLI do Azure para gerenciar os dispositivos e ativos aos quais você deseja se conectar.

As Operações de IoT do Azure usam o Registro de Dispositivos do Azure para armazenar informações sobre ativos locais na nuvem. Você pode gerenciar ativos e dispositivos na borda do portal do Azure ou da CLI do Azure.

O Registro de Dispositivos usa namespaces para organizar ativos e dispositivos. Cada instância de Operações IoT do Azure usa um único namespace para seus ativos e dispositivos. Várias instâncias podem compartilhar um único namespace.

O Registro de Dispositivos inclui um registro de esquema para ativos. Os fluxos de dados usam esses esquemas para desserializar e serializar mensagens.

Descobrir dispositivos e ativos

Os serviços Akri podem descobrir dispositivos e ativos automaticamente, para reduzir a sobrecarga de configuração para usuários de OT. Os usuários de OT podem usar a interface web da experiência de operações para visualizar e gerenciar dispositivos e ativos descobertos.

Publicar e assinar com o MQTT

O Agente MQTT é executado na borda para que você possa publicar e inscrever-se em tópicos do MQTT. Use o agente MQTT para criar arquiteturas orientadas a eventos que conectam dispositivos e ativos à nuvem.

Exemplos de como os componentes nas Operações do Azure IoT usam o Agente MQTT incluem:

  • O conector para OPC UA publica dados de servidores OPC UA e dispositivos folha para tópicos MQTT.
  • Os fluxos de dados se inscrevem em tópicos MQTT para recuperar mensagens, processá-las e enviá-las para ponto de extremidade na nuvem.

Processar dados

Os fluxos de dados fornecem recursos de transformação de dados e contextualização dentro das Operações de IoT do Azure. Os usuários de OT podem usar a interface web da experiência operacional para criar e gerenciar fluxos de dados.

Conectar-se à nuvem

Para se conectar à nuvem a partir das operações do IoT do Azure, você pode usar endereços como estes para o destino do fluxo de dados:

Visualizar e analisar dados do sensor

Para visualizar e analisar dados do sensor e mensagens de seus dispositivos e ativos, use serviços de nuvem como:

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