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Detectar ativos com a versão prévia do Azure IoT Akri

Importante

O recurso Pré-visualização de Operações do Azure IoT — habilitado pelo Azure Arc — está atualmente em VERSÃO PRÉVIA. Você não deve usar esse software em versão prévia em ambientes de produção.

Veja os Termos de Uso Complementares para Versões Prévias do Microsoft Azure para obter termos legais que se aplicam aos recursos do Azure que estão em versão beta, versão prévia ou que, de outra forma, ainda não foram lançados em disponibilidade geral.

A versão prévia do Azure IoT Akri é uma estrutura de hospedagem para manipuladores de descoberta que permite detectar dispositivos e ativos na borda e expô-los como recursos em um cluster kubernetes. Ao usar o Azure IoT Akri, você pode simplificar o processo de projeção de dispositivos de nó folha (dispositivos OPC UA, câmeras, sensores de IoT e periféricos) em seu cluster. O Azure IoT Akri projeta dispositivos de nó folha de IoT em um cluster usando os protocolos próprios dos dispositivos. Para os administradores que anexam ou removem dispositivos do cluster, essa funcionalidade reduz o nível de coordenação e configuração manual. A estrutura de hospedagem também é extensível. Você pode usá-lo como foi enviado ou adicionar descoberta e provisionamento personalizados, acrescentando manipuladores de protocolo, agentes e comportamentos. O Azure IoT Akri é uma versão comercial gerenciada pela Microsoft do Akri, um projeto de código aberto da Cloud Native Computing Foundation (CNCF).

Logotipo do projeto Akri.

O desafio de integrar dispositivos de nó folha de IoT na borda

É comum executar o Kubernetes diretamente na infraestrutura. Mas a integração de dispositivos de nó folha de IoT não Kubernetes em um cluster do Kubernetes exige uma solução exclusiva.

Os dispositivos de nó folha de IoT apresentam os seguintes desafios:

  • Contêm um hardware muito pequeno, muito antigo ou muito inoperante para executar o Kubernetes
  • Usam vários protocolos e diferentes topologias
  • Têm tempo de inatividade e disponibilidade intermitentes
  • Exigem diferentes métodos de autenticação e repositório de segredos

O que a versão prévia do Azure IoT Akri faz

Para abordar o desafio de integrar dispositivos de nó folha de IoT não Kubernetes, o Azure IoT Akri fornece várias funcionalidades principais.

Descoberta de dispositivo

As implantações do Azure IoT Akri podem incluir manipuladores de descoberta de rede corrigida. Os manipuladores de descoberta habilitam ativos de pontos de extremidade de rede conhecidos para encontrar dispositivos de nó folha conforme eles aparecem nas interfaces de dispositivos ou nas sub-redes locais. Exemplos de pontos de extremidade de rede incluem servidores OPC UA em um endereço IP fixo (sem verificação de rede) e manipuladores de descoberta de verificação de rede.

Provisionamento dinâmico

Outra funcionalidade do Azure IoT Akri é o provisionamento dinâmico de dispositivos.

Com o Azure IoT Akri, você pode provisionar dinamicamente dispositivos como os exemplos a seguir:

  • Câmeras USB que você deseja usar no seu cluster
  • Câmeras IP para as quais não deseja pesquisar os endereços IP
  • Servidores OPC UA simulados em seu computador host para testar as cargas de trabalho do Kubernetes

Compatibilidade com o Kubernetes

O Azure IoT Akri emprega primitivos padrão do Kubernetes. O uso de primitivos do Kubernetes permite que os usuários apliquem suas competências na criação de aplicativos ou no gerenciamento da infraestrutura. Pequenos dispositivos conectados em um site configurado pelo Akri podem aparecer como recursos do Kubernetes, assim como a memória ou as CPUs. O controlador do Azure IoT Akri permite que o operador do cluster inicie agentes, trabalhos ou outras cargas de trabalho para grupos de dispositivos ou dispositivos individuais conectados. Essas configurações e propriedades do dispositivo do Azure IoT Akri permanecem no cluster para que, se existir uma falha no nó, outros nós possam retomar o trabalho perdido.

Usando a versão prévia do Azure IoT Akri para descobrir ativos do OPC UA

A versão prévia do Azure IoT Akri é uma solução turnkey que permite descobrir e criar ativos conectados a um servidor OPC UA na borda. O Azure IoT Akri descobre dispositivos na borda e os mapeia para ativos. Os ativos enviam dados telemétricos para os conectores upstream. Ao usar o Azure IoT Akri, você elimina o processo meticuloso da configuração manual a partir da nuvem e da integração dos ativos ao seu cluster.

A documentação da Versão prévia do Operações do Azure IoT fornece diretrizes para a detecção de ativos na borda, usando o manipulador e o agente de descoberta OPC UA do Operações do Azure IoT. Você pode usar esses componentes para processar seus dados OPC UA e a telemetria.

Recursos

Esta seção realça as principais funcionalidades e os recursos com suporte no Azure IoT Akri.

Principais recursos

  • Descoberta dinâmica. As representações de protocolo de dispositivos podem ir e vir, sem configurações estáticas em agentes ou contêineres de clientes.

    • Verificação da rede do dispositivo. Essa funcionalidade é especialmente útil para encontrar dispositivos em locais menores e remotos. Por exemplo, uma câmera de substituição em um repositório. Os protocolos que atualmente dão suporte para a verificação da rede de dispositivos são ONVIF e OPC UA localhost.
    • Dispositivo conectando. Essa funcionalidade é usada com frequência em cenários industriais maiores. Por exemplo, ambientes alocadores em que a rede é tipicamente estática e a verificação da rede não é permitida. Os protocolos que dão suporte atualmente à conexão de dispositivos são os servidores de descoberta local udev e OPC UA.
    • Anexar dispositivo: o Azure IoT Akri também tem suporte para a implementação de logica personalizada para mapeamento ou conexão de dispositivos e há modelos de código aberto para acelerar a personalização.
  • Agendamento otimizado. O Azure IoT Akri pode agendar dispositivos em nós especificados com latência mínima, porque o serviço sabe em que ponto do cluster K8s um dispositivo específico está localizado. O agendamento ideal se aplica a dispositivos conectados diretamente ou em cenários em que somente nós específicos podem acessar os dispositivos.

  • Configuração ideal. O Azure IoT Akri usa a capacidade do nó para conduzir a cardinalidade dos agentes para os dispositivos descobertos.

  • Gerenciamento seguro de credenciais. O Azure IoT Akri facilita o acesso seguro a ativos e dispositivos por meio da integração com serviços para distribuição segura de material de credenciamento para agentes.

Funcionalidades com suporte

Os seguintes recursos têm suporte na versão prévia do Azure IoT Akri:

Recursos do CNCF Akri Significado Símbolo
Descoberta dinâmica de dispositivos na borda (protocolos com suporte: OPC UA, ONVIF, udev) Com suporte
Agendamento de dispositivos com latência mínima usando as informações do Akri sobre afinidade de nós no cluster Com suporte
Exibir métricas/logs do Akri localmente através do Prometheus e do Grafana Com suporte
Gerenciamento de segredos/credenciais Com suporte
Relação entre o dispositivo M:N e o agente por meio de suporte a recursos em nível de configuração Com suporte
Observabilidade nas implantações do Akri através dos painéis do Prometheus e do Grafana Com suporte
Funcionalidades do Azure IoT Akri Significado Símbolo
Instalação através da extensão do cluster Arc do Azure IoT Akri Com suporte
Implantação por meio do serviço de orquestração Com suporte
Integração de dispositivos como recursos personalizados em um cluster de borda Com suporte
Exibir métricas e logs do Azure IoT Akri por meio do Azure Monitor Sem suporte
Configuração do Azure IoT Akri por meio do portal de Operações do Azure IoT (versão prévia) Sem suporte
O Azure IoT Akri detecta e cria ativos que podem ser ingeridos no Registro de Dispositivos do Azure Sem suporte
Os ISVs podem criar e vender manipuladores de protocolo personalizados para as soluções do Operações do Azure IoT Sem suporte

Recursos do Akri de código aberto

Para obter mais informações sobre o CNCF Akri, consulte os seguintes recursos de código aberto.

Próxima etapa

Neste artigo, você aprendeu como o Azure IoT Akri funciona e como isso permite que você detecte dispositivos e adicione ativos na borda. Aqui estão sugestões para as próximas etapas: