O que são Operações do Azure IoT?

As Operações do Azure IoT é um plano de dados unificado para a borda. É uma coleção de serviços de dados modulares, escalonáveis e altamente disponíveis que são executados em clusters do Kubernetes de borda habilitados para Azure Arc, como AKS Edge Essentials. Ele permite a captura de dados de vários sistemas diferentes e integra-se com aplicativos de modelagem de dados, como o Microsoft Fabric, para ajudar as organizações a implantar o metaverso industrial.

Operações do Azure IoT:

• É criado com base no uso de aplicativos nativos do Kubernetes.
• É a parte da abordagem de nuvem adaptável da Microsoft que unifica equipes separadas, sites distribuídos e sistemas diferentes em um só modelo de dados, operações, segurança e aplicativo.
• Inclui um agente MQTT nativo de borda de nível industrial que alimenta arquiteturas orientadas a eventos.
• É altamente extensível, escalonável, resiliente e segura.
• Permite gerenciar os serviços de borda e recursos da nuvem usando o Azure Arc.
• Pode integrar cargas de trabalho do cliente à plataforma para criar uma solução unificada.
• Dá suporte à configuração do GitOps como código para implantação e atualizações.
• Integra-se nativamente aos Hubs de Eventos do Azure, ao agente MQTT da Grade de Eventos do Azure e ao Microsoft Fabric na nuvem.

Use operações de IoT do Azure para:

• Melhore a eficiência dos negócios e a tomada de decisões usando IA na nuvem para analisar dados de ativos e equipamentos da borda. As Operações de IoT do Azure podem processar e normalizar os dados na borda antes de serem enviados para a nuvem.
• Transforme ambientes de fabricação removendo barreiras entre sistemas de TI e OT. As Operações do Azure IoT dão suporte a padrões abertos, como MQTT e OPC UA, e estruturas como o Kubernetes, que permitem a promoção da interoperabilidade e execução de processos como manutenção preditiva, otimização de energia e inspeção digital.
• Modernize a infraestrutura local e de borda para lidar com operações digitais. As Operações do Azure IoT oferecem um conjunto de serviços que permitem que você se conecte, gerencie e receba dados de seus ativos.
• Proteja suas operações de ponta a ponta usando recursos de segurança do Azure. As Operações do Azure IoT tem funcionalidades de segurança internas, como gerenciamento de segredos, gerenciamento de certificados e configurações seguras.

Casos de uso de exemplo

Use as Operações do Azure IoT para resolver casos de uso, como:

Detecção de anomalias

Para identificar anomalias nos dados gerados por um ativo industrial, um operador pode usar a interface do usuário da Web da experiência de operações para:

• Conecte um ativo OPC UA ao agente MQTT de Operações do Azure IoT na borda.
• Definir um fluxo de dados que processe e normalize os dados antes de identificar quaisquer anomalias.
• Enviar os dados processados para o Microsoft Fabric na nuvem.

Em seguida, você pode usar o Microsoft Fabric para criar painéis em tempo real com visualizações que mostram o status do ativo e alertas para quaisquer anomalias detectadas. Você pode disponibilizar esses painéis no chão de fábrica, onde os operadores podem usá-los para tomar medidas imediatas e atenuar possíveis problemas. Usando análise preditiva e dados na borda, você pode prever falhas antes que elas ocorram e reduzir os custos de tempo de inatividade e manutenção.

Eficácia do equipamento operacional

Com as Operações do Azure IoT, você pode usar dados coletados de ativos e equipamentos para melhorar a eficácia do equipamento operacional. As Operações do Azure IoT capturam dados em tempo real na borda e os processam, permitindo que você monitore os principais indicadores de desempenho, como disponibilidade, desempenho e qualidade. Use as Operações do Azure IoT para normalizar e analisar os dados para identificar padrões e áreas para aprimoramento.

Visão geral da arquitetura

Há dois elementos principais na arquitetura das Operações do Azure IoT:

• Operações do Azure IoT. O conjunto de serviços de dados que são executados em clusters kubernetes de borda habilitados para Azure Arc. Ele inclui os seguintes serviços:
  • O Agente MQTT é um agente MQTT nativo de borda que alimenta arquiteturas orientadas a eventos.
  • O conector para OPC UA lida com as complexidades da comunicação do OPC UA com servidores OPC UA e outros dispositivos folha.
  • Fluxos de dados fornecem recursos de transformação de dados e contextualização de dados e permitem o roteamento de mensagens para vários locais, incluindo pontos de extremidade de nuvem.
• A experiência de operações é uma interface do usuário da Web que fornece uma experiência unificada para os tecnólogos operacionais (OT) gerenciarem ativos e fluxos de dados em uma implantação das Operações do Azure IoT. Um administrador de TI pode usar gerenciador de sites do Azure Arc (versão prévia) para agrupar instâncias de Operações de IoT do Azure por local físico e facilitar a localização de instâncias dos usuários do OT.

Implantar

As Operações do Azure IoT são executadas em clusters kubernetes habilitados para Arc na borda. Você pode implantar as Operações do Azure IoT usando o portal do Azure ou a CLI do Azure.

Gerenciar dispositivos e ativos

As Operações do Azure IoT podem se conectar a vários dispositivos e ativos industriais. Você pode usar a experiência de operações ou a CLI do Azure para gerenciar os dispositivos e ativos aos quais deseja se conectar.

O conector para OPC UA gerencia a conexão com servidores OPC UA e outros dispositivos folha. O conector OPC UA publica dados dos servidores OPC UA nos tópicos do agente do MQTT.

As Operações do Azure IoT usam o Registro de Dispositivos do Azure para armazenar informações sobre ativos locais na nuvem. O serviço permite que você gerencie ativos na borda do portal do Azure ou da CLI do Azure. O Registro de Dispositivos do Azure também inclui um registro de esquema para os ativos. Os fluxos de dados usam estes esquemas para desserializar e serializar mensagens.

Descoberta automática de ativos

A descoberta automática de ativos usando os serviços Akri, o Registro de Dispositivos do Azure, o conector para OPC UA, a conexão para ONVIF (versão prévia) e o conector de mídia (versão prévia) estão disponíveis na versão atual das Operações do Azure IoT. Atualmente, não há cenários configuráveis do usuário para os serviços do Akri na interface do usuário da Web de experiência de operações para descoberta automática de ativos.

Para saber mais, confira as notas sobre a versão atual.

Se você estiver usando uma versão prévia anterior das Operações do Azure IoT, poderá encontrar a documentação dos serviços Akri no site das versões anteriores.

Publicar e assinar com o MQTT

O Agente MQTT é executado na borda. Ele permite que você publique e assine tópicos do MQTT. Você pode usar o Agente MQTT para criar arquiteturas orientadas a eventos que conectam seus dispositivos e ativos à nuvem.

Exemplos de como os componentes nas Operações do Azure IoT usam o Agente MQTT incluem:

• O conector do OPC UA publica dados de servidores OPC UA e outros dispositivos folha para tópicos MQTT.
• Os fluxos de dados assinam tópicos MQTT para recuperar mensagens para processamento antes de enviá-las para pontos de extremidade de nuvem.

Conecte-se à nuvem

Para se conectar à nuvem a partir das Operações do Azure IoT, você pode usar os seguintes pontos de extremidade de destino de fluxo de dados:

• Grade de Eventos do Azure e outros agentes MQTT baseados em nuvem
• Hubs de Eventos do Azure ou Kafka
• Armazenamento do Azure Data Lake
• Microsoft Fabric OneLake
• Azure Data Explorer

Suporte offline

As Operações do Azure IoT dão suporte ao tempo máximo offline por 72 horas. A degradação pode ocorrer dentro de 72 horas. No entanto, as Operações do Azure IoT serão retomadas totalmente funcionais quando ela se reconectar.

Processar dados

Os fluxos de dados fornecem recursos aprimorados de transformação de dados e contextualização de dados nas Operações do Azure IoT. Os fluxos de dados podem usar esquemas armazenados no registro de esquema para desserializar e serializar mensagens.

Visualizar e analisar a telemetria

Para visualizar e analisar a telemetria de seus dispositivos e ativos, você pode usar serviços de nuvem como:

• Microsoft Fabric
• Power BI

Comunicação segura

Para proteger a comunicação entre dispositivos e a nuvem por meio de ambientes de rede isolados com base na arquitetura de rede ISA-95/Purdue, use o componente de gerenciamento de rede em camadas do Azure IoT(versão prévia).

Ambientes com suporte

A Microsoft dá suporte aos ambientes a seguir para implantações das Operações do Azure IoT.

Regiões com suporte

As Operações do Azure IoT dão suporte a clusters habilitados para Arc nas seguintes regiões:

Essa lista de regiões com suporte só se aplica à região que você usa ao conectar seu cluster ao Azure Arc. Essa lista não o impede de usar sua região preferencial do Azure para seus recursos de nuvem. Os componentes das Operações do Azure IoT e outros recursos implantados em seu cluster nessas regiões com suporte ainda podem se conectar aos recursos de nuvem em regiões diferentes.

Dependências

As Operações do Azure IoT dependem do seguinte conjunto de serviços e recursos de suporte:

• Registro de Dispositivo do Azure
• Registro de esquema
• Armazenamento de contêineres do Azure habilitado pelo Azure Arc
• Extensão do repositório de segredos do Azure Key Vault
• Pipeline do Azure Monitor
• Federação de identidade de carga de trabalho no Kubernetes habilitado para Azure Arc

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