解决方案构想
本文是一种解决方案构想。 如果你希望我们在内容中扩充更多信息，例如潜在用例、备用服务、实现注意事项或定价指南，请通过提供 GitHub 反馈来告知我们。
本文介绍可为偏远地区提供电力、照明和 Internet 服务的物联网 (IoT) 解决方案。
体系结构
应用程序解决方案
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数据流
这是具有最终用户界面的容器化微服务应用：
- 现场销售和服务代理使用移动平台通过 Azure 应用程序网关与云应用程序进行交互。 最终用户使用内置界面或移动应用来访问和控制其设备。
- 应用程序网关使用消息传递协议与用户和操作员进行交互。
- 云应用由容器化微服务组成，这些微服务提供标识和访问管理、设备升级、通知以及商务服务等功能和接口。
- 根据所使用的功能，该应用访问 Azure 服务和资源，例如用于非结构化数据存储的 Azure Blob 存储、用于大型结构化数据库的 Azure Cosmos DB 和用于娱乐内容 Azure 媒体服务。
- IoT 网关还通过 Azure IoT 中心将流式处理遥测和用户数据发送到云端，以用于分析和机器学习 (ML)。
分析和机器学习解决方案
该过程的商业智能部分包括以下数据分析和控制循环：
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数据流
- IoT 中心从 IoT 设备接收流式处理遥测和用户数据，并通过 Azure Functions 将事件路由到 Azure Databricks。
- Azure Databricks 提取、转换和加载 (ETL) 事件数据。
- Azure Databricks 使用 Azure Functions 将一些事件（如警报）直接发送到客户支持应用，以执行操作。
- Azure Databricks 将 ETL 数据发送到 Azure Synapse，后者执行分析并存储数据。
- Power BI 报表使用分析的数据和见解。 服务提供商可使用这些数据进行系统评估和未来规划。
- Azure 机器学习使用 Databricks 群集来训练和重新训练 ML 模型，以进行电源管理。 模型重新训练将当前数据与 Azure Cosmos DB 上存储的外部数据（如历史天气和预测）相结合。
- 重新训练后的模型将触发用于打包模型并将重新训练后的模型发送到 IoT 中心的管道。 IoT 中心将更新后的模型发送到 IoT 设备，以用于设备管理。
组件
- Azure 应用程序网关管理进出云 Web 应用的流量并对其进行负载均衡。
- Azure Kubernetes 服务 (AKS) 托管并简化 Docker 容器化应用的 Kubernetes 业务流程。
- Azure 容器注册表是一项托管的专用注册表服务，可大规模支持 AKS 应用程序。
- Azure IoT 中心是一个中心云消息中心，用于 IoT 应用程序和设备之间的双向通信。
- Azure Databricks 是一项基于 Apache Spark 的快速、简单和协作的大数据管道分析服务。
- Azure Synapse Analytics（以前称为 SQL 数据仓库）是一项分析服务，它将企业数据仓库和大数据分析结合在一起。
- Power BI 是软件服务、应用和连接器的集合，可将数据转化为一致、沉浸的交互式可视化和报表。
- Azure 机器学习是一个基于云的 ML 环境，它使用现有数据来预测未来的行为、结果和趋势。
方案详细信息
一家大型电信公司基于 IoT 设备的解决方案，该解决方案可充当家庭和小型企业的能源和 Internet 中心。
IoT 设备具有一个 IoT 网关，该网关充当数据传输和自定义服务交付的中心。 这些设备使用屋顶太阳能电池板为电池充电，以提供 LED 灯、USB 电源和手机网络连接。 网关从太阳能电池板、电池和输出设备收集和传输遥测数据。 该解决方案还包括一个带有集成 SIM 卡和平板电脑的 IoT 设备，以提供用户界面。
基本的 IoT 设备通过警报和聊天机器人提供 LED 灯、USB 设备充电、Internet 连接和用户支持。 用户可以按需或通过订阅获得更多服务和内容。
整体解决方案将 IoT 连接的设备与基于 Azure 平台的移动应用相结合。 该解决方案以高可靠性和最短的停机时间提供清洁、低成本的电力和 Internet 服务。
Azure 在此 IoT 解决方案中支持两个主要工作流程：
实时 IoT 设备遥测检测暂时性或长期运行的异常。 系统可通过实时聊天机器人做出响应并执行设备操作。 例如，在低功耗条件下，设备可以减少后台或非活动功能的功耗。 用户继续通过他们积极使用的服务获得良好的体验。
后处理数据分析和机器学习评估使用情况和事件，用于确定预测性维护和未来需求。 警报可以通知客户那些预计即将出现故障的部件。
可能的用例
以下场景和行业可以使用此解决方案：
- 集中式电源和 Internet 连接有限的位置。
- 新闻、娱乐和教育组织，用于提供内容和节目。
- 金融机构，用于提供在线商务和银行服务。
- 政府和公共卫生机构，用于紧急情况和支持通信。
后续步骤
- IoT 概念和 Azure IoT 中心
- Azure 中的专用 Docker 容器注册表简介
- 什么是 Azure Synapse Analytics 中的专用 SQL 池（之前称为 SQL DW）？
- MLOps：使用 Azure 机器学习进行模型管理、部署、世系跟踪和监视
- 在 Azure 机器学习中设置带有 Azure Databricks 和 AutoML 的开发环境
- 太阳能设备将为乡村提供在线娱乐和教育服务
- Veriown 案例研究