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什么是 Azure IoT 操作预览版中的资产管理

重要

Azure IoT 操作预览版(由 Azure Arc 启用)当前处于预览状态。 不应在生产环境中使用此预览版软件。

有关 beta 版本、预览版或尚未正式发布的版本的 Azure 功能所适用的法律条款,请参阅 Microsoft Azure 预览版的补充使用条款

在 Azure IoT 操作预览版中,一项重要的任务是管理作为解决方案一部分的资产。 本文:

  • 定义 Azure IoT 操作上下文中的资产。
  • 概述用于管理资产的服务。
  • 介绍服务的最常见用例。

了解资产

资产是 Azure IoT 操作解决方案的核心元素。

工业边缘环境中的资产是指要从中管理、监视和收集数据的任何有价值的项目。 资产可以是计算机、软件组件、整个系统或有价值的物体,例如农田或建筑物。 这些资产是制造、零售、能源、医疗和其他行业中的示例。

Azure IoT 操作中的资产是指你创建用于表示实际资产的逻辑实体。 Azure IoT 操作资产可以发出遥测数据和事件。 可以使用这些逻辑资产实例来管理工业边缘环境中的实际资产。

提示

资产可能与 IoT 设备相关。 虽然所有 IoT 设备都是资产,但并非所有资产都是设备。 IoT 设备是连接到 Internet 的物体,用于数据的收集、生成和通信。 IoT 设备通常包含用于执行特定功能的嵌入式组件。 它们可以管理或监视环境中的其他内容。 IoT 设备的示例包括作物传感器、智能恒温器、连接的安全摄像头、可穿戴设备和用于制造机械或车辆的监视设备。

了解用于管理资产的服务

Azure IoT 操作包括多个有助于管理资产的服务。

下图显示了 Azure IoT 操作的大致体系结构。 用于管理资产的服务以红色突出显示:

示意图突出显示了用于管理资产的服务。

  • Azure IoT 操作(预览版)门户是一个 Web 应用,可用于在解决方案中创建和配置资产。 该门户简化了管理资产的任务,建议使用该服务来管理资产。
  • Azure 设备注册表预览版是一项服务,用于将边缘环境中定义的资产规划为云中的 Azure 资源。 使用设备注册表,可以管理云中的资产,将其作为 Azure 资源包含在一个统一的注册表中。
  • Azure IoT Akri 预览版是一个自动在边缘发现资产的服务。 该服务可以在 OPC UA 服务器的地址空间中检测资产。
  • Azure IoT OPC UA Broker 预览版是一种数据传入和协议转换服务,使 Azure IoT 操作能够从资产传入数据。 中转站从资产接收遥测数据和事件,并将数据发布到 Azure IoT MQ 服务中的主题。 中转站基于广泛使用的 OPC UA 标准。

以下各部分详细说明了其中每项服务。

远程创建和管理资产

以下任务适用于工业、零售和健康等行业中的运营团队:

  • 远程创建资产
  • 若要访问资产数据,请订阅 OPC UA 标记和事件

通过 Azure IoT 操作(预览版)门户,运营团队可以在简化的 Web 界面中执行这些任务。 该门户使用前面所述的其他服务来完成这些任务。 还可以使用 Azure IoT 操作 CLI 通过 az iot ops asset 命令来管理资产。

Azure IoT 操作(预览版)门户使用 OPC UA 中转站服务与本地 OPC UA 服务器交换数据。 OPC UA 服务器是与资产通信的软件应用程序。 OPC UA 中转站公开:

  • 表示数据点的 OPC UA 标记。 OPC UA 标记提供有关资产的实时数据或历史数据,你可以配置对标记值采样的频率。
  • 表示状态更改的 OPC UA 事件。 OPC UA 事件为资产提供实时状态信息,使你可以配置警报和通知。

通过 Azure IoT 操作(预览版)门户,用户可以在用户友好的界面中创建资产并订阅 OPC UA 标记。 用户可以通过提供资产详细信息和配置来创建自定义资产。 用户可以创建或导入标记和事件定义、订阅标记和事件定义并将其分配到资产。

在集中式注册表中将资产作为 Azure 资源进行管理

在具有许多资产的工业边缘环境中,这有助于 IT 和运营团队为设备和资产创建单个注册表。 Azure 设备注册表预览版提供此功能并将工业资产规划为 Azure 资源。 将设备注册表与 Azure IoT 操作(预览版)门户一起使用后,团队将在云环境和边缘环境中拥有一致的部署和管理体验。

设备注册表提供了可帮助团队管理资产的多种功能:

  • 统一注册表。 设备注册表充当资产元数据的单一事实来源。 创建单个注册表可以简化管理资产的过程。 它为你提供了在 Azure、合作伙伴以及在云中或在边缘运行的客户应用程序中访问和管理此数据的方式。
  • 作为 Azure 资源的资产。 由于设备注册表将资产投影为真实的 Azure 资源,因此可以使用已确定的 Azure 功能和服务管理资产。 企业可以将 Azure 资源管理器、Azure 的本机部署和管理服务与工业资产一起使用。 Azure 资源管理器提供了资源组、标记、基于角色的访问控制 (RBAC)、策略、日志记录和审核等功能。
  • 资产的云管理。 可以使用 Azure IoT 操作(预览版)门户中的设备注册表来远程管理云中的资产。 还可以通过使用 Azure API 和 Azure Resource Graph 等管理工具获得与资产资源的所有交互。 无论使用哪种方法管理资产,在云中所做的更改都会同步到边缘,并作为 Kubernetes 群集中的自定义资源公开。

以下屏幕截图显示了 Azure IoT 操作(预览版)门户中的示例恒温器资产:

显示 Azure IoT 操作(预览版)门户中恒温器资产的屏幕截图。

以下屏幕截图显示了 Azure 门户中的示例恒温器资产:

显示 Azure 门户中恒温器资产的屏幕截图。

以下屏幕截图显示了示例恒温器资产作为 Kubernetes 自定义资源:

显示恒温器资产作为 Kubernetes 自定义资源的屏幕截图。

Azure 设备注册表支持以下功能:

功能 支持
通过使用 Azure API 进行的资产资源管理
通过使用 Azure IoT 操作(预览版)门户进行的资产资源管理
到运行 Azure IoT 操作的 Kubernetes 群集的资产同步
资产即 Azure 资源(具有 Azure 资源组和标记等功能)

发现边缘资产

复杂边缘解决方案中的常见任务是发现资产并自动将其添加到 Kubernetes 群集。 Azure IoT Akri 预览版提供了此功能。 对于从群集中附加或删除资产的管理员,Azure IoT Akri 可以减少协调和手动配置的工作量。

Azure IoT Akri 包括固定网络发现处理程序。 发现处理程序允许来自已知网络终结点的资产在设备接口或本地子网上显示时查找叶设备。 网络终结点的示例包括固定 IP 地址中的 OPC UA 服务器,以及网络扫描发现处理程序。

Azure IoT Akri 作为 Azure IoT 操作的一部分安装,可以将其与 OPC UA 模拟 PLC 服务器一起配置。 OPC UA 发现处理程序会自动启动,并检查 OPC UA 模拟 PLC 服务器的地址空间。 发现处理程序将资产报告回 Azure IoT Akri,并触发将 AssetEndpointProfileAsset 自定义资源部署到群集的操作。

对边缘解决方案使用常见数据交换标准

工业环境中的一个关键要求是对于共同的标准或协议进行计算机到计算机和计算机到云的数据交换。 通过使用广受支持的数据交换协议,可以简化流程,使不同的工业资产能够相互交换数据,以及与 Kubernetes 群集中运行的工作负载以及云交换数据。 OPC UA 是一个用于独立于平台的面向服务的架构的规范,它在工业环境中实现了数据交换。

使用 OPC UA 标准的工业环境包括以下基本 OPC UA 元素:

  • OPC UA 服务器是基于 OPC UA 规范的软件,可与资产通信并向这些资产提供核心 OPC UA 服务。
  • OPC UA 客户端。 OPC UA 客户端是在请求和响应网络模式下与 OPC UA 服务器交互的软件。 OPC UA 客户端连接到 OPC UA 服务器,并提交对数据项执行读取和写入等操作的请求。

Azure IoT OPC UA 中转站是 OPC UA 客户端,使用它可以根据 OPC UA 标准将数据从 OPC UA 服务器传入边缘解决方案。 OPC UA 中转站作为 Azure IoT 操作的一部分安装。 可以选择性地安装 OPC UA 模拟服务器,以便测试和使用该服务。