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快速入门：将 OPC UA 资产添加到 Azure IoT 操作预览版群集
重要
Azure Arc 启用的 Azure IoT 操作预览版目前处于预览状态。 不应在生产环境中使用此预览版软件。
在正式版推出后，你需要部署新的 Azure IoT 操作安装。 无法升级预览版安装。
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。
在本快速入门中，你会手动将 OPC UA 资产添加到 Azure IoT 操作预览版群集。 这些资产将消息发布到 Azure IoT 操作群集中的 MQTT 代理。 通常，OT 用户完成这些步骤。
资产是表示设备、计算机、系统或流程的物理设备或逻辑实体。 例如，物理资产可以是泵、电机、储罐或生产线。 定义的逻辑资产可以具有属性、流遥测或生成事件。
OPC UA 服务器是与资产通信的软件应用程序。 OPC UA 标记是 OPC UA 服务器公开的数据点。 OPC UA 标记可以提供有关资产状态、性能、质量或条件的实时或历史数据。
在本快速入门中，你将使用操作体验 Web UI 创建资产。 还可以使用 Azure CLI 完成其中一些任务。
先决条件
在 Kubernetes 群集中部署 Azure IoT 操作预览版实例。 快速入门：使用 K3s 在 GitHub Codespaces 中运行 Azure IoT 操作预览版提供了简单的说明来部署可用于快速入门的 Azure IoT 操作实例。
若要登录到操作体验 Web UI，则需要至少具有包含 Kubernetes - Azure Arc 实例的资源组参与者权限的 Microsoft Entra ID 帐户。 若要了解详细信息，请参阅操作体验 Web UI。
可以在 Bash 或 PowerShell 环境中运行本快速入门中的控制台命令，除非另有说明。
我们将解决什么问题？
OPC UA 服务器公开的数据可能具有复杂的结构，并且难以理解。 Azure IoT 操作提供了一种将 OPC UA 资产建模为标记、事件和属性的方法。 通过此建模，可以更轻松地了解数据并在下游流程（例如，MQTT 代理和数据流）中使用它。
部署 OPC PLC 模拟器
本快速入门使用 OPC PLC 模拟器生成示例数据。 若要部署 OPC PLC 模拟器，请运行以下命令：
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/Azure-Samples/explore-iot-operations/main/samples/quickstarts/opc-plc-deployment.yaml
以下代码片段显示了已应用的 YAML 文件：
apiVersion: apps/v1
kind: Deployment
metadata:
name: opc-plc-deployment
namespace: azure-iot-operations
labels:
app.kubernetes.io/component: opcplc-000000
spec:
replicas: 1
selector:
matchLabels:
app.kubernetes.io/component: opcplc-000000
template:
metadata:
labels:
app.kubernetes.io/component: opcplc-000000
spec:
containers:
- name: opc-plc
image: mcr.microsoft.com/iotedge/opc-plc:latest
args:
- "--ph=opcplc-000000"
- "--cdn=opcplc-000000"
- "--ut"
- "--trustowncert" # Can we remove?
- "--sn=25"
- "--sr=10"
- "--fn=2000"
- "--veryfastrate=1000"
- "--gn=5"
- "--pn=50000"
- "--maxsessioncount=100"
- "--maxsubscriptioncount=100"
- "--maxqueuedrequestcount=2000"
- "--ses"
- "--alm"
- "--at=FlatDirectory"
- "--drurs"
- "--ll-debug"
ports:
- containerPort: 50000
volumeMounts:
- name: opc-plc-tls
mountPath: /app/pki/own
- name: opc-plc-tls
mountPath: /app/pki/trusted # Trust own cert
volumes:
- name: opc-plc-tls
secret:
secretName: opc-plc-tls
---
apiVersion: v1
kind: Service
metadata:
name: opcplc-000000
namespace: azure-iot-operations
spec:
type: ClusterIP
selector:
app.kubernetes.io/component: opcplc-000000
ports:
- port: 50000
protocol: TCP
targetPort: 50000
---
apiVersion: cert-manager.io/v1
kind: Certificate
metadata:
name: opc-plc-certificate
namespace: azure-iot-operations
spec:
secretName: opc-plc-tls
duration: 2160h # 90d
renewBefore: 360h # 15d
issuerRef:
name: aio-opc-opcuabroker-default-root-ca-issuer
kind: Issuer
commonName: OpcPlc
dnsNames:
- opcplc-000000
- opcplc-000000.azure-iot-operations.svc.cluster.local
- opcplc-000000.azure-iot-operations
uris:
- urn:OpcPlc:opcplc-000000
usages:
- digital signature
- key encipherment
- data encipherment
- server auth
- client auth
privateKey:
algorithm: RSA
size: 2048
encodeUsagesInRequest: true
isCA: false
注意
此配置是不安全的。 请勿在生产环境中使用此配置。
登录到操作体验
要创建资产终结点、资产和订阅 OPC UA 标记和事件，请使用操作体验。
浏览到浏览器中的操作体验，并使用 Microsoft Entra ID 凭据登录。
选择站点
站点是 Azure IoT 操作实例的集合。 站点通常按物理位置对实例进行分组，以便 OT 用户更轻松地定位和管理资产。 IT 管理员会创建站点并为其分配 Azure IoT 操作实例。 由于你正在使用新部署，因此还没有站点。 可以通过选择“未分配的实例”来查找在上一个快速入门中创建的群集。 在操作体验中，实例表示在其中部署了 Azure IoT 操作的群集。
选择实例
选择在上一个快速入门中你将 Azure IoT 操作部署到的实例：
提示
如果没有看到任何实例，则可能不在正确的 Microsoft Entra ID 租户中。 可以在操作体验的右上角菜单中更改租户。
添加资产终结点
在上一篇文章中部署 Azure IoT 操作时，包括了一个内置的 OPC PLC 模拟器。 在此步骤中，你会添加资产终结点，使你能够连接到 OPC PLC 模拟器。
要添加资产终结点：
依次选择“资产终结点”、“创建资产终结点”：
输入以下终结点信息：
字段 值 资产终结点名称 opc-ua-connector-0OPC UA 服务器 URL opc.tcp://opcplc-000000:50000用户身份验证模式 Anonymous若要保存定义，请选择“创建”。
此配置将调用
opc-ua-connector-0的新资产终结点部署到群集。 可使用kubectl查看资产终结点：kubectl get assetendpointprofile -n azure-iot-operations
管理资产
在操作体验中选择实例后，可在“资产”页上看到可用资产列表。 如果尚无资产，则此列表为空：
创建资产
要创建资产，请选择“创建资产”。 然后输入以下资产信息：
| 字段 | 值 |
|---|---|
| 资产终结点 | opc-ua-connector-0 |
| 资产名称 | thermostat |
| 说明 | A simulated thermostat asset |
删除现有自定义属性并添加以下自定义属性。 请小心使用确切的属性名称，因为稍后的快速入门中的 Power BI 模板会对其进行查询：
| 属性名称 | 属性详细信息 |
|---|---|
| 批处理 | 102 |
| 客户 | Contoso |
| 设备 | Boiler |
| isSpare | 是 |
| location | Seattle |
选择“下一步”转到“添加标记”页。
创建 OPC UA 标记
在“添加标记”页上添加两个 OPC UA 标记。 若要添加每个标记，请依次选择“添加标记或 CSV”、“添加标记”。 输入下表中显示的标记详细信息：
| 节点 ID | 标记名称 | 可观测性模式 |
|---|---|---|
| ns=3;s=FastUInt10 | 温度 | 无 |
| ns=3;s=FastUInt100 | 标记 10 | 无 |
“可观测性模式”是以下值之一：None、Gauge、Counter、Histogram 或 Log。
可以选择“管理默认设置”，以更改每个标记的默认采样间隔和队列大小。
选择“下一步”转到“添加事件”页，然后选择“下一步”转到“查看”页。
审阅
在选择“创建”之前，请查看资产和标记详细信息并进行任何调整：
此配置将调用 thermostat 的新资产部署到群集。 可使用 kubectl 查看资产：
kubectl get assets -n azure-iot-operations
验证数据是否流动
使用 mosquitto_sub 工具验证数据是否流向 MQTT 代理。 在此示例中，你将在 Kubernetes 群集中运行 mosquitto_sub 工具：
运行以下命令来部署包含 mosquitto_pub 和 mosquitto_sub 工具的 Pod，这些工具可用于与群集中的 MQTT 代理交互：
kubectl apply -f https://raw.githubusercontent.com/Azure-Samples/explore-iot-operations/main/samples/quickstarts/mqtt-client.yaml以下代码片段显示了已应用的 YAML 文件：
# Important: do not use in production environments # Creates a pod with mosquitto-clients and mqttui utilities in your cluster apiVersion: v1 kind: Pod metadata: name: mqtt-client # The namespace must match the IoT MQ BrokerListener's namespace # Otherwise use the long hostname: aio-broker.azure-iot-operations.svc.cluster.local namespace: azure-iot-operations spec: # Use the "mqtt-client" service account which comes with default deployment # Otherwise create it with `kubectl create serviceaccount mqtt-client -n azure-iot-operations` serviceAccountName: mqtt-client containers: # Install mosquitto and mqttui utilities on Alpine linux - image: alpine name: mqtt-client command: ["sh", "-c"] args: ["apk add mosquitto-clients mqttui && sleep infinity"] resources: limits: cpu: 500m memory: 200Mi requests: cpu: 100m memory: 100Mi volumeMounts: - name: broker-sat mountPath: /var/run/secrets/tokens - name: trust-bundle mountPath: /var/run/certs volumes: - name: broker-sat projected: sources: - serviceAccountToken: path: broker-sat audience: aio-internal # Must match audience in BrokerAuthentication expirationSeconds: 86400 - name: trust-bundle configMap: name: azure-iot-operations-aio-ca-trust-bundle # Default root CA cert注意
此配置是不安全的。 请勿在生产环境中使用此配置。
运行 mqtt-client pod 时，请运行以下命令以在所创建的 Pod 中创建 shell 环境：
kubectl exec --stdin --tty mqtt-client -n azure-iot-operations -- sh在 mqtt-client pod 中的 Bash shell 中，运行以下命令，使用订阅
data/thermostat主题的 mosquitto_sub 工具连接到 MQTT 代理：mosquitto_sub --host aio-broker --port 18883 --topic "azure-iot-operations/data/#" -v --debug --cafile /var/run/certs/ca.crt -D CONNECT authentication-method 'K8S-SAT' -D CONNECT authentication-data $(cat /var/run/secrets/tokens/broker-sat)此命令在到达
data/thermostat主题时会继续运行并显示消息，直到按 Ctrl+C 停止它。
若要验证添加的恒温器资产是否发布数据，请查看 azure-iot-operations/data 主题中的遥测数据：
Client $server-generated/05a22b94-c5a2-4666-9c62-837431ca6f7e received PUBLISH (d0, q0, r0, m0, 'azure-iot-operations/data/thermostat', ... (152 bytes))
{"temperature":{"SourceTimestamp":"2024-07-29T15:02:17.1858435Z","Value":4558},"Tag 10":{"SourceTimestamp":"2024-07-29T15:02:17.1858869Z","Value":4558}}
Client $server-generated/05a22b94-c5a2-4666-9c62-837431ca6f7e received PUBLISH (d0, q0, r0, m0, 'azure-iot-operations/data/thermostat', ... (152 bytes))
{"temperature":{"SourceTimestamp":"2024-07-29T15:02:18.1838125Z","Value":4559},"Tag 10":{"SourceTimestamp":"2024-07-29T15:02:18.1838523Z","Value":4559}}
Client $server-generated/05a22b94-c5a2-4666-9c62-837431ca6f7e received PUBLISH (d0, q0, r0, m0, 'azure-iot-operations/data/thermostat', ... (152 bytes))
{"temperature":{"SourceTimestamp":"2024-07-29T15:02:19.1834363Z","Value":4560},"Tag 10":{"SourceTimestamp":"2024-07-29T15:02:19.1834879Z","Value":4560}}
Client $server-generated/05a22b94-c5a2-4666-9c62-837431ca6f7e received PUBLISH (d0, q0, r0, m0, 'azure-iot-operations/data/thermostat', ... (152 bytes))
{"temperature":{"SourceTimestamp":"2024-07-29T15:02:20.1861251Z","Value":4561},"Tag 10":{"SourceTimestamp":"2024-07-29T15:02:20.1861709Z","Value":4561}}
Client $server-generated/05a22b94-c5a2-4666-9c62-837431ca6f7e received PUBLISH (d0, q0, r0, m0, 'azure-iot-operations/data/thermostat', ... (152 bytes))
{"temperature":{"SourceTimestamp":"2024-07-29T15:02:21.1856798Z","Value":4562},"Tag 10":{"SourceTimestamp":"2024-07-29T15:02:21.1857211Z","Value":4562}}
如果没有数据流，请重启 aio-opc-opc.tcp-1 Pod：
使用以下命令查找
aio-opc-opc.tcp-1Pod 的名称：kubectl get pods -n azure-iot-operationsPod 的名称类似于
aio-opc-opc.tcp-1-849dd78866-vhmz6。使用类似于以下示例的命令重启
aio-opc-opc.tcp-1Pod。 使用上一步中的aio-opc-opc.tcp-1Pod 名称：kubectl delete pod aio-opc-opc.tcp-1-849dd78866-vhmz6 -n azure-iot-operations
在前面的快速入门中添加的示例标记从资产生成类似于以下示例的消息：
{
"temperature": {
"SourceTimestamp": "2024-08-02T13:52:15.1969959Z",
"Value": 2696
},
"Tag 10": {
"SourceTimestamp": "2024-08-02T13:52:15.1970198Z",
"Value": 2696
}
}
我们如何解决问题？
在本快速入门中，你添加了资产终结点，然后定义了资产和标记。 资产和标记对来自 OPC UA 服务器的数据进行建模，使数据更易于在 MQTT 代理和其他下游流程中使用。 使用你在下一个快速入门中定义的恒温器资产。
清理资源
如果继续学习下一个快速入门，请保留所有资源。
如果要移除 Azure IoT 操作部署但保留你的群集，请使用 az iot ops delete 命令：
az iot ops delete --cluster $CLUSTER_NAME --resource-group $RESOURCE_GROUP
如果要删除为此快速入门创建的所有资源，请删除已部署 Azure IoT 操作的 Kubernetes 群集，然后移除包含该群集的 Azure 资源组。
如果使用了 Codespaces 来完成这些快速入门，请从 GitHub 中删除你的 Codespace。