Azure IoT Operations 是一個統一的邊緣資料平面，提供模組化且可擴展的資料服務，應用於 Azure Arc 支援的 Kubernetes 叢集。 本文探討了其功能、優勢和用例。
Azure IoT 操作：
- 使用 Kubernetes 原生應用程式從頭開始建置。
- 這是 Microsoft 調適型雲端方法 的一部分，將孤立的小組、分散式網站和不同的系統統一到單一作業、安全性、應用程式和資料模型中。
- 包括一個工業級、邊緣原生 MQTT 代理程式，可為事件驅動架構提供支援。
- 具有高度可擴充、可調整、復原性及安全性。
- 最多可離線運行 72 小時。 在此期間可能會發生退化。 不過，Azure IoT 作業會在重新連線時恢復完整功能。
- 可讓您使用 Azure Arc 管理來自雲端的邊緣服務和資源。
- 使用開放的、業界認可的軟體和基於 Kubernetes 的配置，實現分層網路中的裝置安全管理。
- 可以將客戶工作負載整合到平台中，以建立統一的解決方案。
- 原生整合雲端中 Azure 事件中樞、Azure 事件方格的 MQTT 代理程式，及 Microsoft Fabric。
使用 Azure IoT 操作以：
- 透過在雲端中使用人工智慧從邊緣分析資產和設備資料，提高業務效率和決策能力。 Azure IoT 作業會在邊緣處理和正規化資料，再將其傳送至雲端。
- 藉由移除 OT 與 IT 系統之間的障礙來轉換製造環境。 Azure IoT 作業支援 MQTT 和 OPC UA 等開放標準，以及 Kubernetes 等架構，使其能夠促進互通性，並執行預測性維護、能源優化和數位檢查等程式。
- 將內部部署和邊緣基礎結構現代化，以處理數位作業。 Azure IoT 操作提供一套服務，可讓您連線、管理及接收來自資產的資料。
- 使用 Azure 安全性功能保護您的端對端操作。 Azure IoT 作業包含內建的安全性功能，例如秘密管理、憑證管理和安全設定。
使用案例範例
使用 Azure IoT 操作解決使用案例，例如：
異常偵測
若要識別工業資產所產生資料中的異常狀況，操作員可以使用作業體驗 Web UI 以：
- 將 OPC UA 資產連線到邊緣的 Azure IoT 操作 MQTT 代理程式。
- 定義資料流，以在識別任何異常之前處理並將資料正常化。
- 將已處理的資料傳送至雲端中的 Microsoft Fabric。
使用 Microsoft Fabric 建置具有視覺效果的即時儀錶板，以顯示資產的狀態和偵測到異常的警示。 您可以在店面提供這些儀表板，讓操作員可以使用這些儀表板立即採取行動並減輕潛在問題的風險。 在邊緣使用預測分析和資料有助於在故障發生之前預測故障，並減少停機時間和維護成本。
操作設備效率
透過 Azure IoT 操作，您可以使用從資產和設備收集的資料來改善操作設備的效率。 Azure IoT Operations 在邊緣擷取即時資料並加以處理，從而能夠監控可用性、效能和品質等關鍵效能指標。 使用 Azure IoT 操作來將資料正常化並加以分析，以識別要改進的模式和區域。
架構概觀
Azure IoT 作業架構有兩個核心元素：
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Azure IoT 作業：在已啟用 Azure Arc 的邊緣 Kubernetes 叢集上執行的一組資料服務。 這些服務包括：
- MQTT 代理程式 ，以邊緣原生 MQTT 代理程式的形式為事件驅動架構提供支援。
- Akri 連接器，如 OPC UA 的連接器，可簡化與伺服器和枝葉裝置的通訊。
- 資料流 ，以轉換資料並情境化資料，讓您將訊息路由至不同位置，包括雲端端點。
- 作業體驗：可讓作業技術 （OT） 使用者管理 Azure IoT 作業部署中的資產和資料流程的 Web UI。
管理裝置和資產
Azure IoT 作業會連線到各種工業裝置和資產。 使用作業體驗或 Azure CLI 來管理您想要連線 的裝置和資產 。
Azure IoT 操作會使用 Azure 裝置登錄檔，將本機資產的相關資訊儲存在雲端中。 此服務可讓您從 Azure 入口網站或 Azure CLI 管理邊緣上的資產。 Azure 裝置登錄會使用 命名空間 來組織資產和裝置。 每個 Azure IoT 作業實例都會針對其資產和裝置使用單一命名空間。 多個實例可以共用單一命名空間。
Azure 裝置登錄包含資產的結構描述登錄。 資料流會使用這些架構來還原序列化和序列化訊息。
探索裝置和資產
Akri 服務可以自動探索裝置和資產，減少 OT 使用者的設定額外負荷。 OT 使用者可以使用作業體驗 Web UI 來檢視和管理探索到的裝置和資產。
使用 MQTT 發佈和訂閱
MQTT 代理程式在邊緣執行，可讓您發佈和訂閱 MQTT 主題。 使用 MQTT 代理程式來建置事件驅動架構，將裝置和資產連線到雲端。
Azure IoT 操作中的元件如何使用 MQTT 代理程式的範例包括：
- OPC UA 連接器會將資料從 OPC UA 伺服器和末端裝置發佈至 MQTT 主題。
- 資料流程訂閱 MQTT 主題，以擷取訊息、處理訊息，並將其傳送至雲端端點。
處理資料
資料流程會在 Azure IoT 作業內提供資料轉換和內容化功能。 OT 使用者可以使用作業體驗 Web UI 來建立和管理資料流程。
連線至雲端
若要從 Azure IoT 作業連線到雲端，您可以使用資料流程目的地端點，例如：
- Azure 事件方格和其他雲端式 MQTT 代理程式
- Azure 事件中樞或 Kafka
- Azure Data Lake 儲存體
- Microsoft Fabric OneLake
- Azure 資料總管
可視化和分析感測器數據
若要視覺化和分析來自裝置和資產的感測器資料和訊息，請使用雲端服務，例如：