此文章概述監視和管理流程迴圈的架構、特性和元件。
架構
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IoT 管理和監視迴圈是一種監督系統，可確保系統在操作閾值內運作。 系統中的多個裝置必須協同運作，以達到並維持在預期狀態的容許範圍內。 管理和監視迴圈會觀察多個裝置的經常性遙測信號趨勢，並將其相互關聯，以推算目前的狀態。 邏輯結合了這些趨勢與一般性時間序列歷程記錄和企業系統信號，來計算新的深入解析。 然後，監視和管理迴圈會透過規則引擎來推送深入解析，以產生傳動器命令或視需要建立警示。
特性
監視和管理迴圈具有下列特性：
- 可能是遠端或接近實體 IoT 裝置。 本質上為遠端的內部部署，例如石油和天然氣管線、電力變壓器、智慧型門鈴、危險環境和資產追蹤器無法容納此基礎結構。 在這些環境中，監視和管理迴圈是從公用或私人雲端之類的遠端設施運作。 在加工產業 (例如煉油和化學品製造) 中，監視和管理迴圈可能會部署得更接近裝置。 離散式製造也可能會在本端部署這些迴圈，因為網路停機時間會有昂貴的成本。
- 根據以裝置為基礎的量值和控制迴圈，進行核心監視和管理程序。
- 可能與其他企業系統整合，例如企業資源規劃 (ERP)、客戶關係管理 (CRM)、產品生命週期管理 (PLM)，並且支援系統情境化作業。 監視和管理迴圈的運作不會相依於這些系統。
- 取用感應器遙測串流，並提供最後已知的裝置狀態、經常性時間序列快取、一般性時間序列歷程記錄以及彙總。
- 針對需要更正的條件，將監督命令產生回裝置。
- 計算相依裝置狀態，並提供外部系統的事件摘要。
- 主要是透過 HTTP、MQTT 和 AMQP 網路通訊協定與裝置和企業系統整合。
- 視 IoT 案例而定，可能會有幾秒鐘的週期時間。 使用不區分時間的網路通訊協定 (例如 MQTT、HTTP 和 AMQP) 時，可能會發生網路封包延遲變異數或抖動。
單元
監視和管理迴圈包含下列元件：
- 訊息代理程式會處理遙測並將命令傳送至裝置。
- 裝置登錄或適用於所有 IoT 裝置的記錄系統和單一事實，會儲存裝置與裝置之間關聯性的相關中繼資料。 遙測串流處理器會使用登錄資訊來了解遙測訊息結構，以及剖析和執行串流處理邏輯。 訊息代理程式會使用登錄來驗證裝置連線要求，並進行訊息路由決策。 事件處理邏輯會使用實體中繼資料，以確保輸入、輸出和處理邏輯符合結構化和語義實體關聯性和互動。
- 遙測串流處理器 (TSP) 接收裝置遙測、推算個別裝置和裝置集合狀態，以及偵測錯誤和偏離預期狀態的偏差。 TSP 會將錯誤狀況和彙總或未經處理資料點傳送至適當的事件處理常式，並傳送至經常性和一般性儲存體，以供進一步處理和記錄。
- 經常性時間序列歷程記錄是高速記憶體內部或遠端快取儲存體，可提供最後已知的裝置計量和一組資料點，來偵測近乎即時的趨勢。
- 一般性時間序列歷程記錄會儲存幾週的資料點，以協助您讓近乎即時的趨勢與長期趨勢相互關聯，並找出預期狀態的潛在偏差。 監視和管理迴圈也可以使用索引儲存體來預先計算趨勢。
- 事件計算會藉由結合串流處理器事件、最後已知的裝置狀態、經常性時間序列歷程記錄的近乎即時趨勢，以及一般性時間序列歷程記錄 (如有必要)，來計算可採取動作的事件。
- 規則引擎會透過適當的命令來調整所需的裝置狀態，以取用並處理商務事件。 規則引擎也可以將事件和警示發佈到監視主控台。
- 如果有需要，監視主控台可提供視覺顯示和人為介入。
實例詳細資料
物聯網 (IoT) 監視和管理迴圈是監督系統，持續監視由一組連線網路的 IoT 裝置所控制的實體系統。 監視和管理迴圈可確保系統在所需狀態設定點的可容忍範圍內，並發出命令以控制系統。
潛在使用案例
此解決方案適用于能源、環境、製造、教育、設施及房地產產業。 監視和管理迴圈的一些範例案例包括：
- 智慧型垃圾收集：將貨車導向至最需要垃圾收集的路由。
- 智慧型校園：在多棟大樓偵測到火勢時發出校園撤離警示。
- 電力調配：根據大風大雨預報，主動關閉多個城市區塊的電力輸送。
- 天然氣管線監視：在遠端管線中多個區段上感應到壓力下降時，關閉加氣站。
- 智慧型計量：監視耗電量並將其與氣象預報結合，自動提升家庭恒溫器的設定點，作為提供給節省電力消費者的折扣方案。
- 風電場：當注意到風電場中的功率因數下降時，排程檢查可疑的風力發電機。
- 加工產業：在煉油廠中監視和控制原油裂化流程。 監視和控制油漆和散裝化學品製造。
- 離散式製造：監視和控制小工具檢查和包裝細胞。
參與者
本文由 Microsoft 維護。 它原本是由下列參與者所撰寫。
主體作者：
- Hanu Kommalapati |主要軟體工程師
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