Краткое руководство. Начало работы с примером сценария в Azure Digital Twins Explorer

В этом кратком руководстве приводится введение в Azure Digital Twins, показывающее, как Azure Digital Twins представляет данные, и демонстрирующее, как происходит взаимодействие с графом цифровых двойников физического здания. Вы используете сайт портала Azure и Azure Digital Twins Explorer, который является средством визуализации и взаимодействия с данными Azure Digital Twins в веб-браузере.

В этом кратком руководстве описаны предварительно созданные образцы моделей , которые цифровым образом определяют понятия здания, этажа и комнаты, а также используют эти определения моделей для создания цифровых двойников , представляющих определенные этажи и комнаты из физического здания. Эти отдельные двойники подключены к графу виртуальных двойников , который отражает их отношения друг с другом, формируя полное цифровое представление образца здания. График, с которым вы работаете, представляет здание, содержащее два этажа, и каждый этаж содержит комнаты. Диаграмма выглядит следующим образом:

Ниже приведены действия, которые вы используете для изучения графа в этой статье:

1. Создайте экземпляр Azure Digital Twins и откройте его в Azure Digital Twins Explorer.
2. Передайте предварительно созданные модели и графовые данные для создания примера сценария. Добавьте еще один двойник вручную.
3. Имитируйте изменение данных Интернета вещей и запрашивайте граф, чтобы просмотреть результаты.
4. Проанализируйте полученные уроки из этого опыта.

Примечание.

Для простоты в этом кратком руководстве не рассматривается настройка динамического потока данных с устройств Интернета вещей в моделиной среде или из других источников данных. Чтобы настроить имитированный комплексный поток данных, который управляет графом двойников, перейдите к руководствам по подключению комплексного решения. Дополнительные сведения о потоке данных между службами и интеграции Azure Digital Twins в более широкое решение Интернета вещей см. в разделе "Входящий трафик данных и исходящий трафик".

Предварительные условия

Для выполнения этого краткого руководства вам потребуется подписка на Azure. Если у вас его еще нет, создайте его бесплатно прямо сейчас.

Также необходимо скачать материалы для примера графа, используемого в кратком руководстве. Чтобы скачать необходимые файлы, используйте следующие инструкции. Далее вы следуйте дополнительным инструкциям, чтобы отправить их в Azure Digital Twins.

• Файлы модели: Перейдите по каждой из следующих ссылок, щелкните правой кнопкой мыши на экране и выберите "Сохранить как" в контекстном меню браузера. Используйте окно "Сохранить как", чтобы сохранить файл где-то на компьютере.

  • Building.json: этот файл модели цифрово определяет здание. Он указывает, что здания могут содержать этажи.
  • Floor.json: этот файл модели цифрово определяет пол. Он указывает, что этажи могут содержать комнаты.
  • Room.json: этот файл модели цифрово определяет комнату. У него есть температурное свойство.

• buildingScenario.xlsx. Эта электронная таблица содержит данные для примера графа двойников, включая пять цифровых двойников, представляющих конкретное здание с этажами и комнатами. Близнецы основаны на универсальных моделях и связаны отношениями, указывающими, какие элементы содержатся друг в друге. В зависимости от параметров браузера, выбор этой ссылки может автоматически скачать файлbuildingScenario.xlsx в расположение загрузки по умолчанию или открыть файл в браузере с возможностью скачивания. Вот как выглядит этот вариант скачивания в Microsoft Edge:

  

Совет

Эти файлы находятся в репозитории Azure Digital Twins Explorer в GitHub. Вы можете посетить репозиторий для других примеров файлов, кода обозревателя и т. д.

Настройка Azure Digital Twins

Первым шагом в работе с Azure Digital Twins является создание экземпляра Azure Digital Twins, который содержит все данные графа. В этом разделе описано, как создать экземпляр службы и открыть его в Azure Digital Twins Explorer.

Создайте экземпляр Azure Digital Twins

В этом разделе вы создаете новый экземпляр Azure Digital Twins, используя портал Azure. Перейдите на портал и войдите с помощью учетных данных.

1. На портале нажмите кнопку Создать ресурс в меню домашней страницы служб Azure.

   

2. Найдите Azure Digital Twins в поле поиска и выберите в результатах службу Azure Digital Twins.

   Оставьте в поле План значение Azure Digital Twins и нажмите кнопку Создать, чтобы начать создание нового экземпляра службы.

   

3. Заполните поля на вкладке "Основы" в настройках, включая подписку, группу ресурсов, имя ресурса для нового экземпляра и регион. Установите флажок Назначить роль владельца данных Azure Digital Twins, чтобы предоставить себе разрешения на управление данными в экземпляре.

   

   Примечание.

   Если поле "Назначить роль владельца данных Azure Digital Twins" неактивно, это означает, что у вас в подписке Azure нет разрешений для управления доступом пользователей к ресурсам. Вы можете продолжить создание экземпляра в этом разделе, после чего пользователь с необходимыми разрешениями должен назначить вам эту роль на экземпляре, чтобы вы могли выполнить оставшуюся часть этого краткого руководства.

   Общие роли, отвечающие этому требованию: Владелец или Администратор учетной записи либо сочетание ролей Администратор доступа пользователей и Участник.

4. Выберите Обзор и создание, чтобы завершить создание вашего экземпляра.

5. Отображается сводная страница с введенными сведениями. Подтвердите и создайте экземпляр, выбрав Создать.

Это действие перенаправит вас на страницу обзора, где отслеживается состояние развертывания экземпляра.

Подождите, пока на странице не отобразится сообщение о завершении развертывания.

Открыть экземпляр в Azure Digital Twins Explorer

По завершении развертывания нажмите кнопку Перейти к ресурсу, чтобы перейти на страницу обзора экземпляра на портале.

Затем нажмите кнопку Открыть Azure Digital Twins Explorer (предварительная версия).

Это действие открывает Azure Digital Twins Explorer на новой вкладке. Если вы впервые используете Explorer, вы увидите приветственное модальное окно с кратким обзором его ключевых функций.

Azure Digital Twins Explorer может автоматически подключаться к инстансу. В противном случае появится следующий экран с просьбой указать URL-адрес Azure Digital Twins. (Если вы не видите это поле на экране, Azure Digital Twins Explorer выполнил этот шаг автоматически.)

Если вы видите эту ячейку, введите https:// в поле, а затем добавьте имя хоста вашего экземпляра (это значение можно найти на странице Обзор экземпляра в портале). Эти значения вместе составляют URL-адрес экземпляра. Выберите Сохранить, чтобы подключиться к экземпляру.

Внимание

Azure Digital Twins Explorer не поддерживает частные конечные точки. Если вы хотите использовать Azure Digital Twins Explorer с экземпляром Azure Digital Twins, использующим Приватный канал для отключения общедоступного доступа, вы можете развернуть базу кода Azure Digital Twins Explorer в частном порядке в облаке. Для инструкций о том, как это сделать, см. Azure Digital Twins Explorer: запуск в облаке.

Создание примера сценария

Затем вы используете Azure Digital Twins Explorer для настройки примеров моделей и графа двойников. Сначала импортируйте файлы модели и файл графа-близнеца, который вы скачали на свой компьютер в разделе предварительные требования. Затем вы завершите сценарий, создав еще один двойник вручную.

Модели

Первым шагом в создании графа Azure Digital Twins является определение словаря для вашей среды. Модели — это универсальные определения для каждого типа сущности, существующей в вашей среде. Этот пример сценария строительства содержит здание, этажи и комнаты. Поэтому требуется одно определение модели, описывающее, что такое здание , одно определение модели, описывающее, что такое этаж , и одно определение модели, описывающее, что такое комната . Позже можно создать цифровые двойники, которые являются экземплярами этих моделей, представляющих определенные здания, этажи и комнаты.

Модели для Azure Digital Twins написаны на языке определения цифровых двойников (DTDL), языке объектов данных, аналогичном JSON-LD. Каждая модель описывает один тип сущности с точки зрения его свойств, связей и компонентов.

В этом кратком руководстве файлы модели подготовлены для вас. Вы скачали Building.json, Floor.jsonи Room.json в разделе предварительных требований , а теперь вы отправляете их в экземпляр Azure Digital Twins с помощью Azure Digital Twins Explorer.

Передача моделей (JSON-файлов)

В Azure Digital Twins Explorer выполните следующие действия, чтобы отправить модели здания, пола и комнаты ( скачанные ранее файлы .json ).

1. На панели "Модели" выберите значок "Отправить модель", на который отображается стрелка вверх.

   

2. В появившемся окне "Открыть" перейдите в папку, содержащую скачанные .json файлы на компьютере.

3. Выберите Building.json, Floor.json и Room.json и нажмите кнопку "Открыть", чтобы отправить их одновременно.

Azure Digital Twins Explorer загружает эти файлы модели в ваш экземпляр Azure Digital Twins. Они должны появиться в области Модели с указанием понятных имен и полных идентификаторов.

Вы можете выбрать модель представления из любого из параметров моделей, чтобы просмотреть код DTDL, определяющий каждый тип модели.

Близнецы и граф близнецов

Теперь, когда некоторые определения модели передаются в экземпляр Azure Digital Twins, эти определения можно использовать для создания цифровых двойников для элементов в вашей среде.

Каждый цифровой двойник в решении представляет сущность из физической среды. Вы можете создать много двойников на основе одного типа модели, например нескольких двойников комнат, которые используют модель комнаты . В этом кратком руководстве вам потребуется цифровой двойник для здания, а цифровой двойник для каждого этажа и помещения в здании. Двойники связаны с связями в граф двойников , представляющий полную среду сборки.

В этом разделе вы отправите предварительно созданный граф, содержащий двойник здания, два двойника этажа и два двойника комнаты.

Импорт графа (XLSX-файл)

В Azure Digital Twins Explorer выполните следующие действия, чтобы импортировать пример графа ( скачанный ранее файл .xlsx ).

1. На панели Граф двойника щелкните значок Импортировать граф в виде стрелки, указывающей на облако.

   

2. В окне "Открыть" перейдите к загруженному ранее файлу buildingScenario.xlsx. Этот файл содержит парные данные и данные о взаимоотношениях для примера графа. Выберите Открыть.

   Через несколько секунд в Azure Digital Twins Explorer откроется представление Import (Импорт) с предварительным просмотром загружаемого графа.

3. Чтобы завершить импорт графа, щелкните значок "Сохранить " в правом верхнем углу панели предварительного просмотра графа.

   

4. Azure Digital Twins Explorer использует отправленный файл для создания запрошенных двойников и связей между ними. Убедитесь, что вы увидите следующее диалоговое окно, указывающее, что импорт выполнен успешно, прежде чем переходить.

   

   Выберите Закрыть.

   Теперь граф передается в Azure Digital Twins Explorer, а панель "Двойник Граф " перезагрузится. Он появляется пустым.

5. Чтобы увидеть граф, нажмите кнопку Выполнить запрос на панели Обозреватель запросов в верхней части окна Azure Digital Twins Explorer.

   

Это действие запускает стандартный запрос для выбора и отображения всех цифровых двойников. Azure Digital Twins Explorer извлекает из службы данные обо всех двойниках и связях между ними. По ним он формирует граф в поле Граф двойников. Теперь вы увидите отправленный граф примера сценария.

Круги ("узлы" графа) представляют цифровые двойники. Линии между ними представляют связи. Двойник BuildingA "содержит" двойники Floor0 и Floor1, двойник Floor0 "содержит" Room0, и двойник Floor1 "содержит" Room1. Если вы используете мышь, вы можете щелкнуть и перетащить диаграмму, чтобы перемещать элементы.

Добавление другого двойника

Вы можете продолжать изменять структуру графа цифровых двойников после его создания. Представьте, что еще одна комната была недавно построена на этаже 1 этого примера здания. В этом разделе вы добавите в граф новый двойник, чтобы представить новую комнату.

Начните с выбора модели, которая определяет тип двойника, который требуется создать. На панели "Модели" слева откройте меню параметров для модели комнаты. Выберите "Создать двойник ", чтобы создать новый экземпляр данного типа модели.

Введите Room2 для нового имени двойника и выберите Сохранить. Это действие создает новый цифровой двойник, который еще не связан связями с остальной частью графа.

Затем вы добавляете связь, чтобы показать, что Floor1 содержит Room2. Используйте клавиши CTRL/CMD или SHIFT, чтобы одновременно выбрать Floor1 и Room2 в графе. Когда выбраны оба близнеца, щелкните правой кнопкой мыши Room2 и выберите Добавить связи.

Снимок экрана обозревателя Azure Digital Twins Explorer, на котором показано добавление связи между Floor1 и Room2.

Это действие открывает диалоговое окно "Создание отношений ", предварительно заполненное сведениями о связи "содержит" от Floor1 к Room2. Выберите Сохранить.

Теперь Room2 подключен в графе. Если вы используете мышь, вы можете щелкнуть и перетащить двойники в графе, чтобы упорядочить их в конфигурацию, которую вы хотите.

Просмотр свойств двойника

Вы можете выбрать двойник, чтобы просмотреть список его свойств и их значения на панели свойств двойника.

Ниже приведены свойства Room0. Обратите внимание, что Room0 имеет температуру 70.

Ниже приведены свойства Room1. Обратите внимание, что Room1 имеет температуру 80.

Room2 еще не имеет значений, заданных для его свойств, так как этот двойник был создан вручную. Чтобы задать значения свойств, измените поля таким образом, чтобы влажность составляет 50, а температура — 72. Выберите значок Сохранить.

Запрос на изменение данных Интернета вещей

В Azure Digital Twins вы можете сделать запрос к графу цифровых двойников, чтобы ответить на вопросы о вашей среде с помощью языка запросов в стиле SQL Azure Digital Twins. Одним из способов вызова двойников в графе являются их свойства. Запросы, основанные на свойствах, могут помочь ответить на вопросы о вашей среде или выявить в ней исключения. В полностью подключенном сценарии на основе данных свойства двойников часто изменяются в ответ на данные Интернета вещей из датчиков в вашей среде или другие подключенные источники данных. В этом кратком руководстве вы измените значения вручную, чтобы имитировать изменение показаний датчика.

Начните с выполнения запроса, чтобы узнать, сколько двойников в вашей среде имеет температуру выше 75. Выполните следующий запрос на панели Query Explorer.

SELECT * FROM DIGITALTWINS T WHERE T.Temperature > 75

Помните из просмотра свойств двойных объектов ранее, что Комната0 имеет температуру 70, Комната1 имеет температуру 80, и Комната2 имеет температуру 72. У конструкций здания и пола вообще нет свойства температуры. По этим причинам только Room1 отображается в результатах здесь.

Совет

Другие операторы сравнения (<,=>или !=) также поддерживаются в запросах. Вы можете включить в запрос эти операторы, другие значения или свойства двойника, чтобы получить интересующие вас данные.

Изменение данных температуры

В полностью подключенном решении Azure Digital Twins двойники в графе получают динамические обновления от реальных устройств Интернета вещей и других источников данных и автоматически обновляют их свойства, чтобы оставаться синхронизированными с вашей реальной средой. Для простоты в этом кратком руководстве вы используете Azure Digital Twins Explorer, чтобы вручную задать для чтения температуры Room0 значение 76.

Сначала выполните следующий SQL-запрос, чтобы выбрать все цифровые двойники. Это действие снова отображает полный граф на панели "Twin Graph".

SELECT * FROM DIGITALTWINS

Выберите Room0 , чтобы открыть список свойств на панели свойств двойников.

Измените значение температуры от 70 до 76 и щелкните значок "Сохранить ", чтобы обновить температуру.

После успешного обновления свойства появится окно информации об исправлении, отображающее код исправления, который использовался внутренне с помощью API Azure Digital Twins для выполнения обновления.

Закройте сведения о исправлении.

Запрос для просмотра нового результата

Чтобы увидеть новую температуру для Room0, отраженную в графике, повторно выполните запрос, чтобы получить всех двойников в окружении с температурой выше 75 градусов.

SELECT * FROM DIGITALTWINS T WHERE T.Temperature > 75

Теперь, когда температура в Room0 изменилась с 70 до 76, как Room0, так и Room1 должны отображаться в итоговом результате.

Просмотр и контекстуализация полученных знаний

С помощью этого краткого руководства вы создали экземпляр Azure Digital Twins, подключили его к Azure Digital Twins Explorer и заполнили его данными примера сценария. Вы также добавили цифровой двойник вручную.

Затем вы изучили граф, в том числе...

• Используя запрос для ответа на вопрос о сценарии.
• Редактирование свойства на цифровом двойнике.
• Снова запустите запрос, чтобы увидеть, как изменился ответ в результате обновления.

В этом упражнении показано, как можно использовать граф Azure Digital Twins для ответов на вопросы о вашей среде, особенно если среды Интернета вещей продолжают изменяться.

С помощью этого краткого руководства вы вручную изменили температуру. В Azure Digital Twins обычно подключаются цифровые двойники к реальным устройствам Интернета вещей, чтобы они получали обновления автоматически на основе данных устройства. Вы также можете подключить другие источники данных, интегрировать данные из разных систем и определить собственную логику обновления двойников. С помощью этого решения вы можете создать динамический граф, который всегда отражает реальное состояние среды, Вы можете использовать запросы для получения сведений в режиме реального времени о том, что происходит в вашей среде.

Вы также можете экспортировать данные Azure Digital Twins в исторические данные, аналитику данных и службы искусственного интеллекта, чтобы обеспечить более подробные аналитические сведения и выполнять моделирование среды. Интеграция Azure Digital Twins в решения Интернета вещей позволяет более эффективно отслеживать прошлое, контролировать настоящее и прогнозировать будущее.

Очистка ресурсов

Чтобы выполнить очистку ресурсов после этого краткого руководства, выберите ресурсы Azure Digital Twins, которые требуется удалить в зависимости от того, что вы хотите сделать дальше.

• Если вы планируете продолжить работу с короткими руководствами и учебниками по Azure Digital Twins, вы можете повторно использовать инстанс в этом руководстве для этих статей, и удаление инстанса не потребуется.

• Если вы хотите продолжить использовать экземпляр Azure Digital Twins из этой статьи, но при этом удалить все его модели, двойники и связи, выполните следующую команду CLI az dt job deletion:

  az dt job deletion create -n <name-of-Azure-Digital-Twins-instance> -y
  

  Если вы хотите удалить некоторые из этих элементов, можно использовать команды az dt twin relationship delete, az dt twin delete и az dt model delete, чтобы удалить только те элементы, которые необходимо убрать.

• Если экземпляр Azure Digital Twins больше не нужен, его можно удалить с помощью портала Azure.

  Перейдите на страницу Обзор экземпляра на портале. (Если вы закрыли эту вкладку, вы можете снова найти экземпляр, найдя его имя в строке поиска на портале Azure и выбрав его из результатов поиска.)

  Выберите команду Удалить, чтобы удалить экземпляр, включая все его модели и двойники.

  

Вы также можете удалить примеры файлов проекта с локального компьютера.

Следующие шаги

Перейдите к следующему уроку быстрого старта, чтобы визуализировать сценарий Azure Digital Twins в 3D среде.

Начало работы с 3D Scenes Studio

Или сразу перейдите к руководствам, чтобы глубже изучить SDK, создание графика двойников и настройку потока событий.

• Код клиентского приложения
• Создание графа в Azure Digital Twins
• Подключение комплексного решения