Что такое промышленный Интернет вещей (IIoT)
Майкрософт Промышленный Интернет вещей Azure (IIoT) — это набор облачных микрослужб Azure и модулей Azure IoT Edge. Промышленный Интернет вещей Azure интегрирует возможности облака в промышленные и производственные цеха. Используя стандартные отраслевые открытые интерфейсы, такие как единая архитектура взаимодействия с открытой платформой (OPC UA), Azure IIoT позволяет интегрировать данные из ресурсов и датчиков, включая системы, которые уже работают на вашем заводе, в облако Azure. Данные в облаке можно быстро и гибко использовать в качестве основы для разработки прогрессивных деловых и производственных процессов.
Обнаружение, регистрация промышленных ресурсов и управление ими в Azure
Промышленная платформа Интернета вещей Azure позволяет операторам производственных объектов обнаруживать размещенные в сети этих объектов серверы, поддерживающие OPC UA, и регистрировать их в Центре Интернета вещей Azure. Сотрудники предприятия смогут подписываться на события, происходящие в цехе, и реагировать на них из любой точки мира. Azure IIoT обеспечит прием оповещений и оповещений, а также позволит реагировать на них в режиме реального времени.
Azure IIoT предоставляет набор микрослужб, которые подключаются к системам OPC UA в цехе. Интерфейсы REST API микрослужб отражают функциональные возможности систем OPC UA. Интерфейсы REST API позволяют облачным приложениям просматривать адресные пространства серверов OPC UA, читать и записывать значения узлов OPC UA и выполнять методы OPC UA. Компоненты на заводе реализуются в виде модулей Azure IoT Edge. Облачные микрослужбы — это ASP.NET микрослужбы с интерфейсом REST и выполняются в управляемых службах Azure Kubernetes или автономно на Служба приложений Azure. Модули Azure IoT Edge и облачные службы Azure IIoT доступны в виде готовых контейнеров Docker в реестре контейнеров Майкрософт (MCR).
Пограничные модули и облачные службы тесно взаимодействуют и должны использоваться вместе. Azure IIoT предоставляет простые в использовании скрипты развертывания, которые позволяют развернуть всю платформу с помощью одной команды.
ИНТЕРФЕЙСы REST API можно использовать с любым языком программирования с помощью предоставленной спецификации Open API (Swagger). При интеграции OPC UA в облачные решения разработчики могут выбирать технологию, соответствующую их навыкам, интересам и выбору архитектуры. Например, веб-разработчик полного стека, который разрабатывает приложение для панели мониторинга предупреждений и событий, может написать логику реагирования на события в JavaScript или TypeScript без увеличения использования пакета SDK OPC UA, C, C++, Java или C#.
Управление сертификатами и доверенными группами
Промышленный Интернет вещей Azure управляет сертификатами приложений OPC UA и списками доверия для производственного оборудования и систем управления, чтобы обеспечить безопасность обмена данными между клиентом и сервером OPC UA. Он ограничивает взаимодействующие клиенты и серверы. Хранение закрытых ключей и подписывание сертификатов поддерживается azure Key Vault, которая поддерживает аппаратные средства безопасности (HSM).
Компоненты промышленного Интернета вещей
Решения Azure IIoT создаются на основе определенных компонентов:
- По крайней мере один Центр Интернета вещей Azure.
- Устройства IoT Edge.
- Промышленные модули Edge.
Центр Интернета вещей
Центр Интернета вещей Azure — это центр обмена сообщениями для безопасного двунаправленного обмена данными между приложением Интернета вещей и устройствами, которыми оно управляет. Эта открытая и гибкая среда предоставляется в формате платформы как услуги (PaaS). Она поддерживает пакеты SDK и множество протоколов.
Благодаря сбору промышленных и бизнес-данных и их размещению в Центре Интернета вещей вы можете надежно хранить данные, использовать их для анализа бизнеса и продуктивности, а также создавать на их основе отчеты. Вы можете обрабатывать объединенные данные с помощью Майкрософт служб и инструментов Azure, например Azure Stream Analytics, или визуализировать на выбранной платформе бизнес-аналитики, такой как Power BI.
Устройства IoT Edge
Пограничные службы реализуются как модули Azure IoT Edge и работают в локальной среде. Облачные микрослужбы реализуются как микрослужбы ASP.NET с интерфейсом REST и запускаются в управляемых службах Azure Kubernetes или автономно в Службе приложений Azure. Для пограничных и облачных служб мы предоставили готовые контейнеры Docker в Microsoft Container Registry (MCR), убрав этот шаг для клиента. Пограничные и облачные службы применяются друг к другу и должны использоваться вместе. Мы также предоставили простые в использовании сценарии развертывания, позволяющие развернуть всю платформу с помощью одной команды.
Устройство IoT Edge состоит из среды выполнения IoT Edge и модулей IoT Edge.
- Модули Edge — это контейнеры Docker, которые являются минимальными единицами вычислительных ресурсов, например издатель OPC или двойник OPC.
- Устройство Edge используется для развертывания этих модулей и выполняет роль посредника между сервером OPC UA и Центром Интернета вещей в облаке.
Модули промышленного IoT Edge
- Издатель OPC. Модуль издателя OPC подключается к серверным системам OPC UA и публикует данные телеметрии в кодировке JSON с этих серверов в формате OPC UA "Pub/Sub" в Azure. Издатель OPC может работать в двух режимах:
- В сочетании с облачными микрослужбами Industrial-IoT и управляется ими (режим оркестрации)
- Настройка с помощью локального файла конфигурации для разрешения операций без каких-либо Industrial-IoT облачной микрослужбы (автономный режим)
- Двойник OPC. Модуль двойника OPC обеспечивает подключение из облака к серверным системам OPC UA в сети фабрики. Двойник OPC предоставляет доступ к серверным системам OPC UA через ИНТЕРФЕЙСы REST API, предоставляемые Industrial-IoT облачными микрослужбами. В отличие от издателя OPC, в двойнике OPC работа в автономном режиме (только модуль) не поддерживается. Модуль двойника OPC должен работать в сочетании с Industrial-IoT облачными микрослужбами.
- Обнаружение. Модуль обнаружения работает только в сочетании с Industrial-IoT облачными микрослужбами. Модуль обнаружения реализует обнаружение системы сервера OPC UA и передает результаты Industrial-IoT облачным микрослужбам. В отличие от издателя OPC, в модуле обнаружения работа в автономном режиме (только модуль) не поддерживается. Модуль обнаружения должен работать в сочетании с Industrial-IoT облачными микрослужбами.
Дальнейшие действия
Вы можете узнать больше об издателе OPC или приступить к развертыванию платформы IIoT: