Vad är Azure Sakernas Internet (IoT)?

Artikel
03/01/2024

Azure Internet of Things (IoT) är en samling Microsoft-hanterade molntjänster, gränskomponenter och SDK:er som gör att du kan ansluta, övervaka och kontrollera dina IoT-tillgångar i stor skala. Enklare uttryckt består en IoT-lösning av IoT-enheter som kommunicerar med molntjänster.

Följande diagram visar en översikt över komponenterna i en typisk IoT-lösning. Den här artikeln fokuserar på viktiga grupper av komponenter: enheter, IoT-molntjänster, andra molntjänster och problem med hela lösningen. Andra artiklar i det här avsnittet innehåller mer information om var och en av dessa komponenter.

Diagram som visar IoT-lösningsarkitekturen på hög nivå.

Lösningsalternativ

För att skapa en IoT-lösning för ditt företag utvärderar du vanligtvis din lösning med hjälp av metoden för hanterad appplattform . Du kan skapa din företagslösning med plattformstjänster eller plattformsmetoden för hanterade appar.

Med en hanterad appplattform kan du snabbt utvärdera din IoT-lösning genom att minska antalet beslut som krävs för att uppnå resultat. Den hanterade appplattformen tar hand om de flesta infrastrukturelement i din lösning, så att du kan fokusera på att lägga till branschkunskaper och utvärdera lösningen. Azure IoT Central är en hanterad appplattform.

Plattformstjänster tillhandahåller alla byggstenar för anpassade och flexibla IoT-program. Du har fler alternativ att välja och koda när du ansluter dina enheter och mata in, lagra och analysera dina data. Azure IoT-plattformstjänster omfattar Azure IoT Hub, Device Provisioning Service och Azure Digital Twins. Andra plattformstjänster som kan ingå i din IoT-lösning är Azure Data Explorer, Azure Storage-plattformen och Azure Functions.

Hanterad applattform	Plattformstjänster
Dra nytta av en plattform som hanterar säkerhet och hantering av dina IoT-program och -enheter.	Ha fullständig kontroll över de underliggande tjänsterna i din lösning. Till exempel: Skala och skydda tjänster för att uppfylla dina behov. Använda egen expertis eller partnerexpertis för att registrera enheter och tillhandahålla tjänster.
Anpassa varumärkesanpassning, instrumentpaneler, användarroller, enheter och telemetri. Du kan dock inte anpassa de underliggande IoT-tjänsterna.	Anpassa och kontrollera din IoT-lösning helt.
Har en enkel, förutsägbar prisstruktur.	Gör att du kan finjustera tjänster för att kontrollera de totala kostnaderna.
Lösningen kan vara en enda Azure-tjänst.	Lösningen är en samling Azure-tjänster som Azure IoT Hub, Device Provisioning Service, Azure Digital Twins, Azure Data Explorer, Azure Storage-plattformen och Azure Functions.

Mer information finns i Vilka Azure-tekniker och -tjänster kan du använda för att skapa IoT-lösningar?.

IoT-enheter

En IoT-enhet består vanligtvis av ett kretskort med sensorer anslutna som använder WiFi för att ansluta till Internet. Till exempel:

En trycksensor på en fjärrolja pump.
Temperatur- och luftfuktighetssensorer i en luftkonditioneringsenhet.
En accelerometer i en hiss.
Närvarosensorer i ett rum.

Det finns en mängd olika enheter tillgängliga från olika tillverkare för att skapa din lösning. För prototyper av en mikroprocessorenhet kan du använda en enhet, till exempel en Raspberry Pi. Med Raspberry Pi kan du fästa många olika typer av sensor. För prototyper av en mikrostyrenhet använder du enheter som ESPRESSIF ESP32 eller Självstudie: Använd Eclipse ThreadX för att ansluta ett STMicroelectronics B-L475E-IOT01A Discovery-kit till IoT Hub. Dessa tavlor har vanligtvis inbyggda sensorer, till exempel temperatur- och accelerometersensorer.

Microsoft tillhandahåller enhets-SDK:er med öppen källkod som du kan använda för att skapa de appar som körs på dina enheter.

Viktigt!

Eftersom IoT Central använder IoT Hub internt kan alla enheter som kan ansluta till ett IoT Central-program också ansluta till en IoT-hubb.

Mer information om enheterna i din IoT-lösning finns i IoT-enhetsutveckling.

Anslutning

Vanligtvis skickar IoT-enheter telemetri från sina anslutna sensorer till molntjänster i din lösning. Andra typer av kommunikation är dock möjliga, till exempel en molntjänst som skickar kommandon till dina enheter. Följande är exempel på kommunikation från enhet till moln och kommunikation från moln till enhet:

En mobil kylbil skickar temperatur var 5:e minut till en IoT Hub.
En molntjänst skickar ett kommando till en enhet för att ändra frekvensen med vilken den skickar telemetri för att diagnostisera ett problem.
En enhet som övervakar en batchreaktor i en kemisk anläggning skickar en avisering när temperaturen överskrider ett visst värde.
En termostat rapporterar den högsta temperatur som enheten har nått sedan den senaste omstarten.
En molntjänst anger måltemperaturen för en termostatenhet.

IoT Device SDK:er och IoT Hub stöder vanliga kommunikationsprotokoll som HTTP, MQTT och AMQP för kommunikation från enhet till moln och från moln till enhet. I vissa scenarier kan du behöva en gateway för att ansluta dina IoT-enheter till dina molntjänster.

IoT-enheter har olika egenskaper jämfört med andra klienter, till exempel webbläsare och mobilappar. IoT-enheter är mer specifikt:

Är ofta inbyggda system utan en mänsklig operatör.
Kan distribueras på avlägsna platser, där fysisk åtkomst är dyr.
Kan bara nås via lösningens serverdel.
Kan ha begränsade resurser för energi och bearbetning.
Kan ha tillfälliga, långsamma eller dyra nätverksanslutningar.
Kan behöva använda patentskyddade, anpassade eller branschspecifika programprotokoll.

Enhets-SDK:erna hjälper dig att hantera utmaningarna med att ansluta enheter på ett säkert och tillförlitligt sätt till dina molntjänster.

Mer information om enhetsanslutning och gatewayer finns i Enhetsinfrastruktur och anslutning.

Molntjänster

I en IoT-lösning är molntjänsterna vanligtvis:

Ta emot telemetri i stor skala från dina enheter och bestäm hur du ska bearbeta och lagra dessa data.
Analysera telemetrin för att ge insikter, antingen i realtid eller i efterhand.
Skicka kommandon från molnet till specifika enheter.
Etablera enheter och kontrollera vilka enheter som kan ansluta till din infrastruktur.
Kontrollera status för enheter och övervaka deras verksamhet.
Hantera den inbyggda programvaran som är installerad på dina enheter.

I en fjärrövervakningslösning för en oljepumpstation använder tjänsterna till exempel telemetri från pumparna för att identifiera avvikande beteende. När en molntjänst identifierar en avvikelse kan den automatiskt skicka ett kommando till enheten för att vidta en korrigerande åtgärd. Den här processen implementerar en automatiserad feedbackloop mellan enheten och molnet som avsevärt ökar lösningens effektivitet.

Vissa molntjänster, till exempel IoT Hub och Device Provisioning Service, är IoT-specifika. Andra molntjänster, till exempel lagring och visualisering, tillhandahåller allmänna tjänster till din lösning.

Mer information finns i:

Problem med hela lösningen

Alla IoT-lösningar måste åtgärda följande problem i hela lösningen:

Säkerhet inklusive fysisk säkerhet, autentisering, auktorisering och kryptering.
Lösningshantering , inklusive distribution och övervakning.
Hög tillgänglighet och haveriberedskap för alla komponenter i din lösning.
Skalbarhet för alla tjänster i din lösning.

IoT-åtgärder

Förhandsversion av Azure IoT Operations – aktiverad av Azure Arc är ett enhetligt dataplan för gränsen. Azure IoT Operations är en uppsättning modulära, skalbara och högtillgängliga datatjänster som körs på Azure Arc-aktiverade Kubernetes-kluster. Det möjliggör datainsamling från olika system och integreras med datamodelleringsprogram som Microsoft Fabric för att hjälpa organisationer att distribuera den industriella metaversum. Mer information finns i Vad är Azure IoT Operations?.

Nästa steg

Nästa steg föreslås för att utforska Azure IoT ytterligare:

Mer information om Azure IoT-arkitektur finns i:

Dela via