Was ist asset and device management in Azure IoT Operations?

In Azure IoT Operations besteht eine wichtige Aufgabe darin, die Ressourcen und Geräte zu verwalten, die Teil Ihrer Lösung sind. Dieser Artikel:

• Definiert, welche Namespaceressourcen (Vorschau) und Geräte (Vorschau) im Kontext von Azure IoT Operations vorhanden sind.
• Bietet eine Übersicht über die Dienste, die Sie zum Verwalten Ihrer Namespaceressourcen und -geräte verwenden.
• Erläutert die häufigsten Anwendungsfälle für die Dienste

Das folgende Diagramm zeigt die allgemeine Architektur von Azure IoT Einsatz. Die Dienste, die Sie zum Verwalten von Ressourcen verwenden, sind rot hervorgehoben:

Grundlegendes zu physischen Ressourcen und Geräten

Im Kontext von Azure IoT Operations können die Begriffe "Asset " und "Gerät " sowohl auf physische Entitäten verweisen, die eine Verbindung mit Azure IoT Operations und Konfigurationsressourcen in Azure IoT Operations und Azure Device Registry herstellen.

Im vorherigen Diagramm:

• Kameras sind Beispiele für physische Geräte , die über den Medienconnector oder den Connector für ONVIF direkt mit Azure IoT Operations verbunden sind.
• Die Ressourcen, z. B. Asset-01 , die ein Ofen sein könnten, sind physische Ressourcen , die indirekt über einen der OPC UA-Server verbunden sind.
• Die OPC UA-Server sind physische Geräte , die über den Connector für OPC UA eine Verbindung mit Azure IoT Operations herstellen.

Ein physisches Gerät kann über verschiedene Protokolle eine Verbindung herstellen. Es könnte eine Verbindung über einen Verbinder wie den Medienconnector herstellen. Wenn es das MQTT-Protokoll verwendet, kann es direkt mit dem MQTT-Broker verbunden werden, der die Connectors umgeht.

Das folgende Diagramm zeigt, wie physische Geräte eine Verbindung mit Azure IoT Operations herstellen:

Grundlegendes zu Namespaceressourcen und -geräten in Azure IoT Operations

Azure IoT Operations verwendet die Begriffe Namespace-Asset und -Gerät , um auf Konfigurationsressourcen zu verweisen. Diese Konfigurationsressourcen werden nicht direkt den physischen Ressourcen und Geräten in Ihrer Umgebung zugeordnet. Stattdessen definieren sie, wie ein Connector in Azure IoT Operations eine Verbindung mit den physischen Ressourcen und Geräten in Ihrer Umgebung herstellt und interagiert. In Azure IoT-Vorgängen:

• Ein Gerät (Vorschau) ist eine Konfigurationsressource, die die Verbindungsinformationen kapselt, die zum Herstellen einer Verbindung mit einem oder mehreren physischen Geräten oder Ressourcen erforderlich sind.
• Eine Namespaceressource (Vorschau) ist eine Konfigurationsressource, die Informationen zu den Daten kapselt, die eine physische Ressource oder ein Gerät mit IoT-Vorgängen austauschen.

Ein Operator konfiguriert und verwaltet Geräte und Namespaceressourcen in der Operations Experience Web UI oder mithilfe der Azure IoT Operations CLI.

Weitere Informationen finden Sie unter Definieren von Ressourcen und Geräten.

Grundlegendes zu Diensten zum Verwalten von Geräten und Namespaceressourcen

Azure IoT Operations umfasst mehrere Dienste, mit denen Sie Geräte und Ressourcen verwalten können.

• Die Betriebsumgebung ist eine Web-UI, mit der Sie Namespaceressourcen in Ihrer Lösung erstellen und konfigurieren können. Die Web-UI vereinfacht die Verwaltung von Namespaceressourcen und ist der empfohlene Dienst zum Verwalten von Namespaceressourcen.

• Azure Device Registry ist ein Back-End-Dienst, der die Cloud- und Edgeverwaltung von Ressourcen im Azure-Portal ermöglicht. Die Geräteregistrierung verwendet Namespaces (Vorschau), um Namespaceressourcen und -geräte zu organisieren. Jede Azure IoT Operations-Instanz verwendet einen einzelnen Namespace (Vorschau) für ihre Ressourcen und Geräte. Mehrere Instanzen können einen einzelnen Namespace gemeinsam nutzen.

  Geräteregistrierungsprojekte Namespaceressourcen, die in Ihrer Edgeumgebung als Azure-Ressourcen in der Cloud definiert sind. Sie stellt eine einzige einheitliche Registrierung bereit, damit alle Apps und Dienste, die mit Ihren Ressourcen interagieren, eine Verbindung mit einer einzelnen Quelle herstellen können. Die Geräteregistrierung verwaltet auch die Synchronisierung zwischen Objekten in der Cloud und Ressourcen wie benutzerdefinierten Ressourcen in Kubernetes am Edge.

• Die Schemaregistrierung ist ein Dienst, mit dem Sie das Schema für Ihre Ressourcen definieren und verwalten können. Datenflüsse verwenden Schemata zum Deserialisieren und Serialisieren von Nachrichten.

• Der Connector für OPC UA ist ein Dateneingangs- und Protokollübersetzungsdienst, mit dem Azure IoT-Vorgänge Daten von OPC UA-Servern übertragen können. Eine wichtige Voraussetzung in Industrieumgebungen besteht darin, einen gemeinsamen Standard oder ein gemeinsames Protokoll für den Datenaustausch zwischen Maschinen und Maschinen sowie zwischen Maschinen und der Cloud zu haben. OPC UA ist eine Spezifikation für eine plattformunabhängige dienstorientierte Architektur, die den Datenaustausch in industriellen Umgebungen ermöglicht. Der Connector empfängt Nachrichten und Ereignisse von Ihren Ressourcen und veröffentlicht diese Daten in Themen im MQTT-Broker.

• Der Medienanschluss (Vorschau) ist ein Dienst, der Medien aus Medienquellen wie Edge-angeschlossenen Kameras für andere Komponenten von Azure IoT Einsatz zur Verfügung stellt.

• Der Connector für ONVIF (Vorschau) ist ein Dienst, der ONVIF-Objekte wie Kameras erkennt und registriert. Mit dem Anschluss können Sie ONVIF-Ressourcen wie Kameras verwalten und steuern, die mit Ihrem Cluster verbunden sind.

• Der Connector für REST/HTTP (Vorschau) ist ein Dienst, mit dem Sie eine Verbindung mit REST/HTTP-Endpunkten herstellen und Daten im MQTT-Broker veröffentlichen können.

• Benutzerdefinierte Connectors sind Dienste, die Sie erstellen können, um eine Verbindung mit anderen Datenquellen herzustellen und Daten im MQTT-Broker zu veröffentlichen. Verwenden Sie das Azure IoT Operations SDKS, um benutzerdefinierte Connectors zu erstellen, die Ihren spezifischen Anforderungen entsprechen.

• Akri-Dienste (Vorschau) ermöglichen die automatische Ermittlung physischer Geräte und Ressourcen und helfen OT-Benutzern beim Konfigurieren von Geräten und Namespaceressourcen in der Web-Ui für Vorgänge. Die zuvor beschriebenen Connectors verwenden das framework, das von den Akri-Diensten bereitgestellt wird, um ihre Kernfunktionen zu implementieren.

Speichern von Ressourcen als Azure-Ressourcen in einer zentralen Registrierung

Wenn Sie eine Ressource in der Betriebsumgebung oder mithilfe der Azure IoT Operations CLI erstellen, wird diese Ressource in der Azure Device Registry definiert.

Die Azure Device Registry ist eine einzige einheitliche Registrierung für Geräte und Objekte in allen Anwendungen, die in der Cloud oder am Edge ausgeführt werden. In der Cloud werden Ressourcen als Azure-Ressourcen erstellt, die Ihnen Verwaltungsfunktionen bieten, z. B. das Organisieren von Ressourcen mit Ressourcengruppen und Tags. Am Edge erstellt die Azure-Geräteregistrierung eine benutzerdefinierte Kubernetes-Ressource für jede Ressource und hält die beiden Ressourcendarstellungen synchron.

Azure Device Registry bietet mehrere Funktionen, mit denen Teams Ressourcen verwalten können:

• Einheitliche Registrierung. Azure Device Registry dient als einzige Quelle der Wahrheit für Ihre Ressourcenmetadaten. Die einzelne Registrierung bietet Ihnen die Möglichkeit, auf Ressourcen in Azure, Partner- und Kundenanwendungen, die in der Cloud oder am Edge ausgeführt werden, zuzugreifen und sie zu verwalten.
• Ressourcen als Azure-Ressourcen. Da Azure Device Registry Ressourcen als Azure-Ressourcen projektieren, können Sie Ressourcen mithilfe von etablierten Azure-Features und -Diensten verwalten. Unternehmen können Azure Resource Manager, den nativen Bereitstellungs- und Verwaltungsdienst von Azure, mit Industrieressourcen verwenden. Azure Resource Manager bietet Funktionen wie Ressourcengruppen, Tags, rollenbasierte Zugriffssteuerungen (RBAC), Richtlinien, Protokollierung und Überwachung.
• Cloudverwaltung von Ressourcen. Sie können Ressourcen mithilfe der Einsatz-Benutzeroberfläche oder mithilfe von Azure-APIs und Verwaltungstools wie Azure Resource Graph verwalten. Unabhängig von der Methode, die Sie zum Verwalten von Ressourcen verwenden, werden in der Cloud vorgenommene Änderungen mit dem Edgebereich synchronisiert und als benutzerdefinierte Ressourcen im Kubernetes-Cluster verfügbar gemacht.

Die folgende Gruppe von Screenshots zeigt beispielsweise eine einzelne Ressource, in diesem Fall ein Thermometer, die sowohl in Cloudverwaltungstools als auch in einem Azure IoT Einsatz-Cluster angezeigt wird. Der erste Screenshot zeigt die Thermostatressource in der Einsatz-Benutzeroberfläche:

Dieser Screenshot zeigt die Thermostatressource im Azure-Portal:

Das letzte Beispiel zeigt die gleiche Thermometerressource wie eine benutzerdefinierte Kubernetes-Ressource:

Name:         thermostat
Namespace:    azure-iot-operations
Labels:       <none>
API Version:  namespaces.deviceregistry.microsoft.com/v1beta1
Kind:         Asset
Spec:
  Attributes:
    Batch:      102
    Customer:   Contoso
    Equipment:  Boiler
    Is Spare:   true
    Location:   Seattle
  Datasets:
    Data Points:
      Data Point Configuration:  {"publishingInterval":1000,"samplingInterval":1000,"queueSize":1,"keyFrameCount":0}
      Data Source:               ns=3;s=SpikeData
      Name:                      temperature
    Data Source:                 default
    Dataset Configuration:       {"publishingInterval":1000,"samplingInterval":1000,"queueSize":1,"keyFrameCount":0}
    Destinations:
      Configuration:
        Qos:                       Qos1
        Retain:                    Keep
        Topic:                     /
      Target:                      Mqtt
    Name:                          default
  Default Datasets Configuration:  {"publishingInterval":1000,"samplingInterval":1000,"queueSize":1,"keyFrameCount":0}
  Default Events Configuration:    {"publishingInterval":1000,"samplingInterval":1000,"queueSize":1,"keyFrameCount":0}
  Device Ref:
    Device Name:    opc-ua-connector
    Endpoint Name:  opc-ua-connector-0
  Display Name:     thermostat
  Enabled:          true
  Events:
    Destinations:
      Configuration:
        Qos:              Qos1
        Retain:           Keep
        Topic:            /
      Target:             Mqtt
    Event Configuration:  {"publishingInterval":1000,"samplingInterval":1000,"queueSize":1,"keyFrameCount":0}
    Event Notifier:       default
    Name:                 default
  External Asset Id:      0000aaaa-11bb-cccc-dd22-eeeeee333333
  Uuid:                   0000aaaa-11bb-cccc-dd22-eeeeee333333
  Version:                1
Events:                   <none>

Protokollkonnektivität und Ressourcenermittlung

Mit Akri-Diensten können Sie Verbindungsprotokolle am Edge bereitstellen und konfigurieren. Akri-Dienste verwenden die Ressourcen für Ressourcen und Geräte in Azure Device Registry, um die verschiedenen Geräte- und Protokollverbindungen in Ihrer Umgebung zu modellieren. Es ermöglicht Ihnen das einfache Onboarding und Bereitstellen von Ressourcen mit offenen Standards. Es bietet ein erweiterbares Framework für alle Geräteprotokolle und einen einzelnen Bereich der Glasansicht für alle Ressourcen.

Akri-Dienste vereinfachen den Prozess des Erstellens von Ressourcen durch automatisches Onboarding von Ressourcen mit vorkonfigurierten Datasets und Endpunkten, die von den Connectors generiert werden, um Funktionen und Geräte im Netzwerk darzustellen.