Che cos'è Operazioni di Azure IoT?

Le operazioni IoT di Azure sono un piano dati unificato per la rete perimetrale. Si tratta di una raccolta di servizi dati modulari, scalabili e a disponibilità elevata eseguiti in cluster Kubernetes perimetrali abilitati per Azure Arc, ad esempio AKS Edge Essentials. Abilita l'acquisizione dei dati da diversi sistemi e si integra con applicazioni di modellazione dei dati come Microsoft Fabric per consentire alle organizzazioni di distribuire il metaverse industriale.

Operazioni di Azure IoT:

• Viene creato da zero usando applicazioni native di Kubernetes.
• Fa parte dell'approccio cloud adattivo Microsoft che unifica i team silo, i siti distribuiti e i diversi sistemi in un'unica operazione, sicurezza, applicazione e modello di dati.
• Include un broker MQTT nativo della rete perimetrale di livello industriale, che supporta le architetture guidate dagli eventi.
• È altamente estendibile, scalabile, resiliente e sicuro.
• Consente di gestire i servizi perimetrali e le risorse dal cloud usando Azure Arc.
• Può integrare i carichi di lavoro dei clienti nella piattaforma per creare una soluzione unificata.
• Supporta la configurazione di GitOps come codice per la distribuzione e gli aggiornamenti.
• Si integra in modo nativo con Hub eventi di Azure, il broker MQTT di Griglia di eventi di Azure e Microsoft Fabric nel cloud.

Usare le operazioni IoT di Azure per:

• Migliorare l'efficienza aziendale e il processo decisionale usando l'intelligenza artificiale nel cloud per analizzare i dati delle risorse e delle apparecchiature dal perimetro. Le operazioni IoT di Azure possono elaborare e normalizzare i dati nella rete perimetrale prima dell'invio al cloud.
• Trasformare gli ambienti di produzione rimuovendo le barriere tra sistemi OT e IT. Le operazioni IoT di Azure supportano standard aperti come MQTT e OPC UA e framework come Kubernetes, che consentono di promuovere l'interoperabilità ed eseguire processi come la manutenzione predittiva, l'ottimizzazione dell'energia e l'ispezione digitale.
• Modernizzare l'infrastruttura locale e perimetrale per gestire le operazioni digitali. Azure IoT Operations offre una suite di servizi che consentono di connettersi, gestire e ricevere dati dagli asset.
• Proteggere le operazioni end-to-end usando le funzionalità di sicurezza di Azure. Le operazioni IoT di Azure hanno funzionalità di sicurezza predefinite, ad esempio la gestione dei segreti, la gestione dei certificati e le impostazioni sicure.

Caso d'uso di esempio

Usare le operazioni IoT di Azure per risolvere casi d'uso come:

Rilevamento anomalie

Per identificare le anomalie nei dati generati da un asset industriale, un operatore può usare l'interfaccia utente Web dell'esperienza operativa per:

• Connettere un asset OPC UA al broker MQTT per le operazioni IoT di Azure nella rete perimetrale.
• Definire un flusso di dati che elabora e normalizza i dati prima di identificare eventuali anomalie.
• Inviare i dati elaborati a Microsoft Fabric nel cloud.

È quindi possibile usare Microsoft Fabric per creare dashboard in tempo reale con visualizzazioni che mostrano lo stato dell'asset e degli avvisi per eventuali anomalie rilevate. È possibile rendere disponibili questi dashboard nel negozio dove gli operatori possono usarli per intervenire immediatamente e attenuare i potenziali problemi. Usando l'analisi predittiva e i dati sul perimetro, è possibile prevedere gli errori prima che si verifichino e ridurre i tempi di inattività e i costi di manutenzione.

Efficacia delle apparecchiature operative

Con Le operazioni IoT di Azure è possibile usare i dati raccolti da asset e apparecchiature per migliorare l'efficacia delle apparecchiature operative. Le operazioni IoT di Azure acquisisce i dati in tempo reale nei dispositivi perimetrali e lo elabora consentendo di monitorare gli indicatori di prestazioni chiave, ad esempio disponibilità, prestazioni e qualità. Usare Le operazioni IoT di Azure per normalizzare e analizzare i dati per identificare i modelli e le aree da migliorare.

Panoramica dell'architettura

Nell'architettura di Operazioni IoT di Azure sono presenti due elementi principali:

• Operazioni di Azure IoT. Set di servizi dati eseguiti nei cluster Kubernetes perimetrali abilitati per Azure Arc. Comprende i servizi sezioni:
  • Il broker MQTT è un broker MQTT nativo della rete perimetrale, che supporta le architetture guidate dagli eventi.
  • Il connettore per OPC UA gestisce le complessità della comunicazione OPC UA con i server OPC UA e altri dispositivi foglia.
  • I flussi di dati offrono funzionalità di trasformazione dei dati e contestualizzazione dei dati e consentono di instradare i messaggi a diverse posizioni, inclusi gli endpoint cloud.
• L'esperienza operativa è un'interfaccia utente Web che offre un'esperienza unificata per gli tecnici operativi (OT) per gestire asset e flussi di dati in una distribuzione di Operazioni IoT di Azure. Un amministratore IT può usare Gestore del sito Azure Arc (anteprima) per raggruppare le istanze di Operazioni IoT di Azure in base alla posizione fisica e semplificare la ricerca delle istanze degli utenti OT.

Distribuzione

Operazioni di Azure IoT viene eseguito nei cluster Kubernetes abilitati per Arc nella rete perimetrale. È possibile distribuire Operazioni di Azure IoT usando il portale di Azure o l'interfaccia della riga di comando di Azure.

Gestire dispositivi e asset

Operazioni di Azure IoT può connettersi a vari dispositivi e asset industriali. È possibile usare l'esperienza operativa o l'interfaccia della riga di comando di Azure per gestire i dispositivi e gli asset a cui connettersi.

Il connettore per OPC UA gestisce la connessione ai server OPC UA e ad altri dispositivi foglia. Il connettore per OPC UA pubblica i dati dai server OPC UA agli argomenti del broker MQTT.

Le operazioni di Azure IoT usano Registro dispositivi di Azure per archiviare informazioni sugli asset locali nel cloud. Il servizio consente di gestire gli asset sul perimetro dalla portale di Azure o dall'interfaccia della riga di comando di Azure. Registro dispositivi di Azure include anche un registro schemi per gli asset. I flussi di dati usano questi schemi per deserializzare e serializzare i messaggi.

Individuazione automatica degli asset

L'individuazione automatica degli asset con i servizi Akri, Registro dispositivi di Azure, il connettore per OPC UA, la connessione per ONVIF (anteprima) e il connettore multimediale (anteprima) è disponibile nella versione corrente delle operazioni di Azure IoT. Attualmente, non esistono scenari configurabili dall'utente per i servizi Akri nell'interfaccia utente Web dell'esperienza operativa per l'individuazione automatica degli asset.

Per altre informazioni, vedere le note sulla versione per la versione corrente.

Se si usa una versione di anteprima precedente delle operazioni di Azure IoT, è possibile trovare la documentazione dei servizi Akri nel sito delle versioni precedenti.

Pubblicare e sottoscrivere con MQTT

Il broker MQTT viene eseguito nella rete perimetrale. Consente di pubblicare e sottoscrivere argomenti MQTT. È possibile usare il broker MQTT per creare architetture guidate dagli eventi che connettono i dispositivi e gli asset al cloud.

Ecco alcuni esempi di come i componenti di Operazioni di Azure IoT usano il broker MQTT:

• Il connettore per OPC UA pubblica i dati dai server OPC UA e da altri dispositivi foglia negli argomenti MQTT.
• I flussi di dati sottoscrivono argomenti MQTT per recuperare i messaggi per l'elaborazione prima di inviarli agli endpoint cloud.

Connettersi al cloud

Per connettersi al cloud dalle operazioni IoT di Azure, è possibile usare gli endpoint di destinazione del flusso di dati seguenti:

• Griglia di eventi di Azure e altri broker MQTT basati sul cloud
• Hub eventi di Azure o Kafka
• Archiviazione di Azure Data Lake
• Microsoft Fabric OneLake
• Esplora dati di Azure

Supporto offline

Le operazioni IoT di Azure supportano il tempo massimo offline per 72 ore. La riduzione delle prestazioni può verificarsi entro 72 ore. Tuttavia, le operazioni di Azure IoT riprenderanno completamente funzionanti quando si riconnette.

Elaborazione dei dati

I flussi di dati offrono funzionalità avanzate di trasformazione e contestualizzazione dei dati all'interno delle operazioni IoT di Azure. I flussi di dati possono usare schemi archiviati nel Registro di sistema dello schema per deserializzare e serializzare i messaggi.

Visualizzare e analizzare i dati di telemetria

Per visualizzare e analizzare i dati di telemetria inviati dai dispositivi e dagli asset, è possibile usare servizi cloud come:

• Microsoft Fabric
• Power BI

Comunicazione sicura

Per proteggere la comunicazione tra dispositivi e cloud tramite ambienti di rete isolati in base all'architettura di rete ISA-95/Purdue, usare il componente Azure IoT Layered Network Management (anteprima).

Ambienti supportati

Microsoft supporta gli ambienti seguenti per le distribuzioni di Azure IoT Operations.

Aree geografiche supportate

Le operazioni IoT di Azure supportano cluster abilitati per Arc nelle aree seguenti:

Questo elenco di aree geografiche supportate si applica solo all'area geografica usata per la connessione del cluster ad Azure Arc. Questo elenco non limita l'uso dell'area di Azure preferita per le risorse cloud. I componenti di Operazioni di Azure IoT e le altre risorse distribuite nel cluster in queste aree geografiche supportate possono comunque connettersi alle risorse cloud in aree diverse.

Dipendenze

Le operazioni IoT di Azure dipendono dal set seguente di servizi di supporto e funzionalità:

• Registro dispositivi di Azure
• Registro schemi
• Archiviazione di Azure Container abilitata da Azure Arc
• Estensione dell'archivio segreti di Azure Key Vault
• Pipeline di Monitoraggio di Azure
• Federazione dell'identità del carico di lavoro in Kubernetes abilitato per Azure Arc

Passaggio successivo

Provare la Guida introduttiva: Iniziare con un esempio end-to-end.