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Azure 时序见解第 2 代中的时序模型
注意
时序见解服务将于 2024 年 7 月 7 日停用。 请考虑尽快将现有环境迁移到备用解决方案。 有关弃用和迁移的详细信息,请访问我们的文档。
本文介绍时序模型及其功能,以及如何在 Azure 时序见解第 2 代环境中开始生成和更新自己的模型。
提示
- 通过 Azure 时序见解资源管理器了解如何使用时序模型。
摘要
一直以来,从 IoT 设备收集的数据缺少上下文信息,以致难以快速查找和分析传感器。 时序模型的主要动机是简化 IoT 或时序数据的查找和分析。 为了实现此目标,它会启用时序数据的策划、维护和扩充,以帮助准备随时可供使用的分析数据集。
方案:Contoso 的新智能烤箱
下面虚构了一个 Contoso 智能烤箱的场景。 在此场景中,假设每部 Contoso 智能烤箱有五个温度传感器,顶部的四个电热丝各配有一个传感器,烤箱本体配有一个传感器。 每个 Contoso 温度传感器单独发送、存储和可视化到目前为止的数据。 Contoso 依赖使用基本图表来监视其厨房电器,每个图表对应于一个传感器。
尽管 Contoso 对其最初的数据和可视化解决方案感到满意,但有几处限制也不容忽视:
- 客户想要知道,当顶部的大部分电热丝都打开时,整个烤箱的温度会有多高。 在整个烤箱的工作状况方面,Contoso 很难进行分析并提供统一的答案。
- Contoso 工程师希望验证在顶部的电热丝同时工作时,会不会导致用电效率下降。 很难通过交叉参考来确定哪些温度和电压传感器彼此关联,以及如何在存储中定位这些传感器。
- Contoso 质量保证团队希望审核并比较两个传感器版本之间的历史记录。 难以确定哪些数据属于哪个传感器版本。
由于不能构建、组织和定义统括式的智能烤箱时序模型,每个温度传感器都会保留失位、隔离且参考价值不大的数据点。 由于每个数据集相互独立,更难以将这些数据点转化为可行的见解。
这些限制揭示了随 Contoso 的新烤箱附送智能数据聚合与可视化工具的重要性:
- 如果能够将数据关联且合并一个可方便查看的视图,则可以证明数据可视化的作用。 例如,将电压传感器与温度传感器一起显示。
- 既要管理多个实体的多维数据,同时又要提供比较、缩放和时间范围功能,可能很难实现。
时序模型为此虚构示例中出现的许多场景提供一个便利的解决方案:
- 时序模型在查询和导航中起着至关重要的作用,因为它允许跨时间范围以及在传感器与设备类型之间绘制比较比较,因此可将数据上下文化。 (A)
- 数据之所以能够进一步上下文化,是因为时序模型中保存的数据将时序查询计算结果作为变量保留,并在查询时重新使用这些结果。
- 时序模型对数据进行组织与聚合,以改进可视化和管理功能。 (B)
关键功能
时序模型的目标是让用户毫不费力地管理时序上下文化,时序模型在 Azure 时序见解第 2 代中可以实现以下功能。 它可以帮助你:
- 利用标量函数、聚合操作等创作和管理计算或公式。
- 定义父子关系以实现导航、搜索和引用。
- 定义与实例(定义为实例字段)关联的属性,并使用这些属性来创建层次结构。
组件
时序模型包括三个核心组件:
组合这些组件可以指定时序模型,并可以组织数据。
可以通过 Azure 时序见解资源管理器来创建和管理时序模型。 可以通过模型设置 API 来管理时序模型设置。
时序模型实例
时序模型实例是时序本身的虚拟表示形式。
在大多数情况下,实例由保存为时序 ID 的 deviceId 或 assetId 唯一标识。
实例具有与自身关联的、称作“实例属性”的描述性信息,例如时序 ID、类型、名称、说明、层次结构和实例字段。 实例属性最起码包括层次结构信息。
实例字段是描述性信息的集合,可包含层次结构级别的值,以及制造商、运营商等信息。
为 Azure 时序见解第 2 代环境配置事件源后,会在时序模型中自动发现和创建实例。 可以使用时序模型查询通过 Azure 时序见解资源管理器来创建或更新实例。
实例属性
实例由 timeSeriesId、typeId、name、description、hierarchyIds 和 instanceFields 定义。 每个实例只映射到一个类型以及一个或多个层次结构。
属性 | 说明 |
---|---|
timeSeriesId | 与实例关联的时序的唯一 ID。 在大多数情况下,实例由诸如 deviceId 或 assetId 等属性唯一标识。 在某些情况下,可以使用组合了最多 3 个属性的更具体的复合 ID。 |
typeId | 与实例关联的时序模型类型的区分大小写的唯一字符串 ID。 默认情况下,所有已发现的新实例都会关联到默认类型。 |
name | name 属性可选,区分大小写。 如果未提供 name,则默认值为 timeSeriesId。 如果提供了名称,仍然可以在 well 中使用 timeSeriesId。 |
description | 实例的文本说明。 |
hierarchyIds | 定义实例所属的层次结构。 |
instanceFields | 实例的属性,并且是定义实例的任何静态数据。 它们定义层次结构或非层次结构属性的值,同时还支持索引,以便能够执行搜索操作。 |
注意
层次结构是使用实例字段生成的。 可为其他实例属性定义添加更多的 instanceFields。
实例具有以下 JSON 表示形式:
{
"timeSeriesId": ["PU2"],
"typeId": "545314a5-7166-4b90-abb9-fd93966fa39b",
"hierarchyIds": ["95f0a8d1-a3ef-4549-b4b3-f138856b3a12"],
"description": "Pump #2",
"instanceFields": {
"Location": "Redmond",
"Fleet": "Fleet 5",
"Unit": "Pump Unit 3",
"Manufacturer": "Contoso",
"ScalePres": "0.54",
"scaleTemp": "0.54"
}
}
提示
有关实例 API 创建、读取、更新和删除 (CRUD) 支持,请阅读数据查询一文和实例 API REST 文档。
时序模型层次结构
时序模型层次结构通过指定属性名称及其关系来组织实例。
可以在给定的 Azure 时序见解第 2 代环境中配置多个层次结构。 一个时序模型实例可以映射到一个或多个层次结构(多对多的关系)。
层次结构定义
层次结构由层次结构的 id、name 和 source 定义。
属性 | 说明 |
---|---|
id | 层次结构的唯一标识符,例如,在定义实例时使用。 |
name | 用于提供层次结构名称的字符串。 |
source | 指定组织的层次结构或路径,即,用户想要创建的层次结构的自上而下的父子顺序。 父子属性映射实例字段。 |
层次结构的 JSON 表示形式如下:
{
"hierarchies": [
{
"id": "6e292e54-9a26-4be1-9034-607d71492707",
"name": "Location",
"source": {
"instanceFieldNames": [
"state",
"city"
]
}
},
{
"id": "a28fd14c-6b98-4ab5-9301-3840f142d30e",
"name": "ManufactureDate",
"source": {
"instanceFieldNames": [
"year",
"month"
]
}
}
]
}
在上面的 JSON 示例中:
Location
定义包含父级states
和子级cities
的层次结构。 每个location
可以包含多个states
,而后者又可以包含多个cities
。ManufactureDate
定义包含父级year
和子级month
的层次结构。 每个ManufactureDate
可以包含多个years
,而后者又可以包含多个months
。
提示
有关层次结构 API 创建、读取、更新和删除 (CRUD) 支持,请阅读数据查询一文和层次结构 API REST 文档。
层次结构示例
假设层次结构 H1 包含 building
、floor
和 room
作为其 instanceFieldNames 定义的一部分:
{
"id": "aaaaaa-bbbbb-ccccc-ddddd-111111",
"name": "H1",
"source": {
"instanceFieldNames": [
"building",
"floor",
"room"
]
}
}
根据上述定义和多个时序中使用的实例字段,层次结构属性和值将如下表中所示:
时序 ID | 实例字段 |
---|---|
ID1 | "building" = "1000", "floor" = "10", "room" = "55" |
ID2 | "building" = "1000", "room" = "55" |
ID3 | "floor" = "10" |
ID4 | "building" = "1000", "floor" = "10" |
ID5 | “building”、“floor”和“room”均未设置。 |
时序 ID1 和 ID4 在 Azure 时序见解资源管理器中显示为层次结构 H1 的一部分,因为它们包含已完全定义且正确排序的 building、floor 和 room 参数。
其他 ID 分类到“无父实例”下,因为它们不符合指定的数据层次结构。
时序模型类型
时序模型类型可帮助你定义用于执行计算的变量或公式。 类型与某个特定实例关联。
一个类型可以包含一个或多个变量。 例如,某个时序模型实例的类型为“温度传感器”,其中包括变量“平均温度”、“最小温度”和“最大温度”。
提示
有关类型 API 创建、读取、更新和删除 (CRUD) 支持,请阅读数据查询一文和类型 API REST 文档。
Type 属性
时序模型类型由 id、name、description 和 variables 定义。
属性 | 说明 |
---|---|
id | 类型的区分大小写的唯一字符串 ID。 |
name | 用于提供类型名称的字符串。 |
description | 类型的字符串说明。 |
variables | 指定与类型关联的变量。 |
类型符合以下 JSON 示例:
{
"types": [
{
"id": "1be09af9-f089-4d6b-9f0b-48018b5f7393",
"name": "DefaultType",
"description": "Default type",
"variables": {
"EventCount": {
"kind": "aggregate",
"value": null,
"filter": null,
"aggregation": {
"tsx": "count()"
}
},
"Interpolated Speed": {
"kind": "numeric",
"value": {
"tsx": "$event['Speed-Sensor'].Double"
},
"filter": null,
"interpolation": {
"kind": "step",
"boundary": {
"span": "P1D"
}
},
"aggregation": {
"tsx": "right($value)"
}
}
}
}
]
}
时序模型类型可以有多个变量,这些变量指定事件的公式和计算规则。 请阅读有关如何定义时序模型变量的详细信息