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Projeto 15 Sustentabilidade da IoT de plataforma aberta

Azure Event Grid
Azure Event Hubs
Azure Functions
Azure IoT Hub
Azure Stream Analytics

Ideias de soluções

Este artigo é uma ideia de solução. Se você quiser que expandamos o conteúdo com mais informações, como possíveis casos de uso, serviços alternativos, considerações de implementação ou orientação de preços, informe-nos fornecendo feedback do GitHub.

A missão do Projeto 15 da Microsoft é capacitar cientistas e conservacionistas em todo o mundo. O projeto combina equipes de conservação com uma comunidade de desenvolvedores, estudantes e parceiros da Microsoft. O projeto ajuda essas equipes a capturar e analisar os dados de que precisam para preservar espécies e ecossistemas críticos, que são apoiados pelo poder do Azure e por uma plataforma aberta de Internet das Coisas (IoT).

Arquitetura

As seções a seguir fornecem informações sobre a funcionalidade e a arquitetura da Plataforma Aberta do Project 15.

Diagram providing an overview of Project 15 Open Platform functionality. Colors indicate the level of customization that each area requires.

Transfira um ficheiro do Visio desta arquitetura.

Fluxo de dados

Os componentes da Plataforma Aberta enquadram-se nestas categorias:

  • Totalmente incluído: Serviços do Azure que você implanta uma vez. Você expande esses componentes quando adiciona dispositivos à solução.

  • Incluído, mas que precisa de personalização: serviços que a solução implanta. Você modifica esses serviços para se adequar ao seu caso de uso. Consulte o Guia do Desenvolvedor de Plataforma Aberta do Project 15 para obter informações detalhadas sobre esses serviços. Para obter uma visão de alto nível dos serviços, consulte Detalhes da solução mais adiante neste artigo.

  • Não incluído e exigindo personalização completa: O local onde a propriedade intelectual reside. Depois de implantar a solução em sua própria conta do Azure, ela é sua. Pense em como você usa um processador de texto. O processador de texto é uma ferramenta, e o livro que você escreve é seu. A história que você publica é sua, e a receita que você gera é sua. Com o Project 15 Open Platform, aplica-se a mesma ideia. Esta solução é uma ferramenta que utiliza para criar as suas próprias soluções.

Detalhes da solução

Diagram showing how the Project 15 Open Platform collects, processes, analyzes, stores, secures, visualizes, and monitors IoT device data.

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Vários serviços e configurações do Azure compõem a Plataforma Aberta do Project 15:

  1. O serviço de provisionamento de dispositivos do Hub IoT do Azure provisiona dispositivos IoT e os conecta ao Hub IoT.

  2. As plataformas e serviços de streaming criam o pipeline de dados necessário para telemetria básica e processamento de eventos:

    • Os Hubs de Eventos do Azure ingerem telemetria e eventos de dispositivos IoT.
    • A Grade de Eventos do Azure fornece um modelo de publicação-assinatura que roteia eventos.

  3. O Azure Stream Analytics analisa dados (3a). O Azure Functions processa dados (3b). E o Azure Time Series Insights monitoriza, analisa e armazena dados (3c). Esses três serviços também alimentam dados em uma camada de apresentação.

  4. Os usuários se conectam à camada de apresentação por meio de navegadores. Nessa camada:

    • As mensagens do Serviço Azure SignalR fornecem visualização em tempo real.
    • O Serviço de Aplicativo do Azure e seu recurso de Aplicativos Web fornecem plataformas para criar, implantar e dimensionar aplicativos Web.
    • Ferramentas como o Time Series Insights e o Power BI visualizam dispositivos IoT, telemetria e eventos em sites.

  5. Os bancos de dados, o Armazenamento de Blobs do Azure e as tabelas armazenam dados de telemetria e arquivos de escritórios em campo.

  6. Outros componentes do Azure fornecem mais funcionalidade:

    • O Azure Functions e o recurso Aplicativos de API do Serviço de Aplicativo do Azure funcionam para disponibilizar eventos de gerenciamento de dispositivos em sites.
    • O Microsoft Entra ID gerencia os usuários.
    • Aplicativos de API e Grade de Eventos gerenciam dados externos.
    • Os Gêmeos Digitais do Azure oferecem recursos de modelagem para otimizar operações.
    • O Microsoft Defender for Cloud protege a solução estabelecendo políticas de segurança e controles de acesso.
    • Os Hubs de Notificação do Azure e os Aplicativos Lógicos do Azure lidam com notificações.
    • O Azure Machine Learning fornece recursos de IA para prever o comportamento do dispositivo.
    • O Azure Maps rastreia dados de cerca geográfica para fornecer serviços baseados em localização.

Componentes

  • O Hub IoT conecta dispositivos aos recursos de nuvem do Azure. Com esse serviço gerenciado, você pode usar consultas para filtrar dados enviados para a nuvem.

  • O serviço de provisionamento de dispositivos do Hub IoT possibilita o provisionamento zero-touch e just-in-time. Com este serviço auxiliar do Hub IoT, você pode provisionar dispositivos de forma segura e escalável.

  • Os Hubs de Eventos são uma plataforma de streaming de big data totalmente gerenciada.

  • A Grade de Eventos simplifica aplicativos baseados em eventos. Este serviço encaminha eventos de origens para destinos, ao mesmo tempo que separa os editores de eventos dos subscritores de eventos.

  • O Stream Analytics fornece processamento de fluxo sem servidor em tempo real que pode executar consultas na nuvem e em dispositivos na borda da rede. O Stream Analytics no IoT Edge pode filtrar ou agregar dados que você envia para a nuvem para processamento ou armazenamento adicionais.

  • As funções são uma plataforma de computação sem servidor orientada a eventos que você pode usar para criar e depurar localmente sem configuração extra. Com o Functions, você pode implantar e operar em escala na nuvem e usar gatilhos e associações para integrar serviços.

  • O Time Series Insights é uma plataforma de análise que você pode usar para monitorar, analisar e visualizar dados de séries cronológicas da IoT.

  • O Serviço Azure SignalR é uma biblioteca de software de código aberto que fornece uma maneira de enviar notificações para aplicativos Web em tempo real.

  • O Serviço de Aplicativo e seu recurso de Aplicativos Web são plataformas totalmente gerenciadas para criar, implantar e dimensionar aplicativos Web.

  • O Power BI é uma coleção de serviços de software e aplicativos que você usa para conectar e visualizar fontes de dados não relacionadas.

  • O Blob Storage fornece armazenamento otimizado de objetos na nuvem que gerencia grandes quantidades de dados não estruturados.

  • Aplicativos de API é um recurso do Serviço de Aplicativo que você pode usar para criar e consumir APIs na nuvem enquanto usa o idioma de sua escolha.

  • O Microsoft Entra ID é um serviço de identidade multilocatário baseado em nuvem que controla o acesso ao Azure e a outros aplicativos na nuvem.

  • O Azure Digital Twins cria modelos de dispositivos e ambientes IoT. Você pode usar essas representações digitais para desenvolver melhores produtos, otimizar operações, minimizar custos e melhorar a experiência do cliente.

  • O Microsoft Defender for Cloud oferece recursos estendidos de deteção e resposta (XDR) que protegem cargas de trabalho de nuvem híbrida contra ameaças.

  • Os Hubs de Notificação fornecem um mecanismo de push que você pode usar para enviar notificações para qualquer plataforma a partir de qualquer back-end.

  • O Logic Apps automatiza fluxos de trabalho. Com esse serviço, você pode conectar aplicativos e dados entre nuvens sem escrever código.

  • O Machine Learning é um ambiente baseado em nuvem que você pode usar para treinar, implantar, automatizar, gerenciar e rastrear modelos de aprendizado de máquina. Com esses modelos, você pode prever comportamentos, resultados e tendências futuras.

  • O Azure Maps oferece APIs geoespaciais para adicionar mapas, análises espaciais e soluções de mobilidade a aplicações.

Detalhes do cenário

Uma parte fundamental dessas soluções é a Plataforma Aberta do Projeto 15, que a Microsoft projetou e construiu. Este software de código aberto se conecta à nuvem e gerencia com segurança os dispositivos que os projetos de conservação usam. Sua arquitetura serve como referência para a construção de soluções de IoT de ponta a ponta.

Ao fazer com que as equipas cheguem a cerca de 80% do caminho para soluções concluídas, a Plataforma Aberta do Project 15 ajuda a atingir estes objetivos:

  • Colmatar a lacuna de competências. A plataforma pronta impulsiona a inovação. Os desenvolvedores científicos podem expandir para casos de uso específicos.
  • Aumente a velocidade de implantação. Ao ajudar as equipes a superar desafios técnicos, a plataforma reduz o tempo necessário para criar insights cruciais.
  • Reduza o custo de desenvolvimento. A plataforma reduz a complexidade, resultando em menores custos gerais de desenvolvimento. Também abre oportunidades para parcerias com comunidades de desenvolvedores de código aberto e universidades.

Potenciais casos de utilização

Com a sua Plataforma Aberta, o Project 15 contribui com as mais recentes tecnologias Azure e IoT para os esforços de conservação e sustentabilidade do ecossistema. Ao fazê-lo, o Projeto 15 acelera a inovação científica nestas e noutras áreas:

  • Rastreio e observação de espécies
  • Prevenção da caça furtiva
  • Monitorização de ecossistemas
  • Deteção de poluição

Implementar este cenário

Contribuidores

Este artigo é mantido pela Microsoft. Foi originalmente escrito pelos seguintes contribuidores.

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