Azure IoT のサービスとテクノロジでは、組織のデジタル変革を実現するさまざまな IoT ソリューションを作成する方法を提供しています。 この記事では、次のような Azure IoT サービスとテクノロジについて説明します。
- Azure IoT Operations
- Azure デバイス レジストリ
- Azure IoT Operations SDK
- Azure IoT Hub
- Azure IoT Hub Device Provisioning Service
- Azure Device Update for IoT Hub (IoT Hub用Azureデバイスアップデート)
- Azure IoT Edge
- Azure Digital Twins
- Azure IoT Central
- Azure Event Grid
- Azure IoT デバイス SDK とサービス SDK
- Azure IoT プラグ アンド プレイ
- Microsoft Defender for IoT
ソリューションの種類を選択する
Azure IoT とはの記事では、IoT ソリューションの 2 つの大まかなカテゴリについて説明します。
- "クラウドベースの IoT ソリューション" では、IoT デバイスは、メッセージが処理および分析されるクラウドに直接接続します。
- "エッジベースのソリューション" では、IoT 資産はエッジ環境に接続し、メッセージはそこで処理されてから、ストレージと分析のためにクラウドに転送されます。
クラウドとエッジの両方のコンポーネントを組み合わせた "ハイブリッド IoT ソリューション" も可能です。
ソリューションの種類の選択によって、使用できる Azure IoT サービスとテクノロジが決まります。 たとえば、エッジベースのソリューションをビルドするには、通常、Azure IoT Operations を使用します。クラウドベースのソリューションでは、通常は Azure IoT Hub を使用します。
以降のセクションでは、クラウドベース、エッジ ベース、ハイブリッド ソリューションにおけるさまざまな Azure IoT サービスとテクノロジの役割について説明します。
アダプティブ クラウド アプローチ
IoT ソリューションを分類するもう 1 つの方法は、アダプティブ クラウド アプローチを採用しているかどうかです。 アダプティブ クラウド アプローチは、サイロ化されたチーム、分散サイト、異種システムを、単一の運用、セキュリティ、アプリケーション、データ モデルに統合します。 このアプローチを使用すると、エッジベース、クラウドベース、およびハイブリッド IoT ソリューションを、同じクラウドと AI テクノロジを使用して管理および監視できます。
Azure IoT Operations がアダプティブ クラウド アプローチを採用している例として、Azure Arc 対応サービスを使用して、資産やデータ フローなどのエッジ ベースのリソースを管理および監視する方法があります。 これらのエッジ ベースのリソースは、標準の Azure ツールを使用して管理および監視できる個々のクラウドベースのリソースとして、Azure portal で公開されます。
これに対し、IoT Hub のデバイスとルーティングの定義は、Azure portal では個々のリソースとして公開されるのではなく、IoT Hub リソースの一部です。 これらのリソースを管理および監視する唯一の方法は、IoT Hub を使用することです。
Azure IoT Operations
Azure IoT Operations を使用して、アダプティブ クラウド アプローチに準拠したエッジベースの IoT ソリューションをビルドします。
Azure IoT Operations は、エッジ用の統合データ プレーンです。 これは、AKS Edge Essentials などの Azure Arc 対応エッジ Kubernetes クラスター上で実行される、モジュール式のスケーラブルで可用性の高いデータ サービスのコレクションです。 これにより、さまざまなシステムからのデータ キャプチャが可能になり、Microsoft Fabric などのデータ モデリング アプリケーションと統合され、組織が産業用メタバースをデプロイするのに役立ちます。
詳細については、「Azure IoT Operations とは」を参照してください。
Azure デバイス レジストリ
現在、Azure Device Registry は通常、Azure IoT Operations を使用し、アダプティブ クラウド アプローチに従うエッジベースの IoT ソリューションの一部です。
Azure Device Registry は、Azure Resource Manager を使用してソリューション内の資産とデバイスを管理できるようにするバックエンド サービスです。 Azure Device Registry:
- エッジ環境で定義された OPC サーバーやビデオ カメラなどの資産とデバイスを、クラウド内の Azure リソースとして投影します。
- クラウドとエッジ間での資産とデバイス定義の同期を管理します。
- 資産やデバイスとやり取りする必要があるすべてのアプリとサービスに、単一の統合レジストリを提供します。
- 資産とデバイスのメッセージのスキーマを格納します。
詳細については、「Azure IoT Operations での資産管理とは」を参照してください。
Azure IoT Operations SDK (プレビュー)
Azure IoT Operations SDK を使用すると、Azure IoT Operations を使用するカスタムのエッジベース IoT ソリューションをビルドできます。
Azure IoT Operations SDK は、Azure IoT Operations 用のアプリケーションの開発を支援するために設計された複数の言語にわたる一連のツールとライブラリです。 SDK を使用すると、Azure IoT Operations と対話して資産の検出、プロトコル変換、データ変換などの操作を実行する、安全な高可用性アプリケーションをエッジでビルドできます。
詳細については、Azure IoT Operations SDK に関するページを参照してください。
Azure IoT Hub
Azure IoT Hub を使用して、クラウドベースの IoT ソリューションをビルドします。
Azure IoT Hub は、クラウドでホストされる管理サービスです。IoT アプリケーションとそこに接続されたデバイスとの間における通信において、中央のメッセージ ハブとしての役割を担います。 device-to-cloud メッセージ、デバイスからのファイルのアップロード、クラウドからデバイスを制御するための要求と応答の手法など、いくつかのメッセージング パターンがサポートされています。 IoT Hub では、ストレージ、分析、または処理のために、デバイスから他のクラウド サービスにメッセージをルーティングできます。 IoT Hub は、監視もサポートしており、デバイスの作成、デバイスの接続、デバイスの失敗を効率的に追跡することができます。
詳細については、「Azure IoT Hub とは」を参照してください。
Azure IoT Hub Device Provisioning Service (DPS)
DPS は通常、IoT Hub または IoT Central を使用するクラウドベースの IoT ソリューションの一部です。
DPS は IoT Hub のヘルパー サービスであり、人手を介さずに IoT デバイスを IoT ハブにゼロタッチかつ Just-In-Time でプロビジョニングできるようにします。 プロビジョニングに従来必要だった手動の手順の多くは DPS で自動化されるので、IoT デバイスのデプロイにかかる時間を短縮し、手動によるエラーのリスクを軽減できます。 DPS では、X.509 証明書と信頼されたプラットフォーム モジュールを使用するデバイスをプロビジョニングできます。 IoT Central アプリケーションでは、内部 DPS インスタンスを使用してデバイス接続を管理します。
詳細については、「Azure IoT Hub Device Provisioning Service とは」を参照してください。
Azure Device Update for IoT Hub (IoT Hub用Azureデバイスアップデート)
Device Update for IoT Hub は、通常、IoT Hub を使用するクラウドベースの IoT ソリューションの一部です。
Azure Device Update for IoT Hub は、Azure IoT Edge デバイスを含む、IoT デバイスの無線更新プログラムを展開できるようにするサービスです。 Device Update では、Azure IoT Hub との統合により、最適化された更新プログラムの展開と合理化された操作が提供されるため、既存の IoT Hub ベースのソリューションに簡単に導入できます。
詳細については、「Device Update for IoT Hub とは?」を参照してください。
Azure IoT Edge
IoT Edge は、通常、IoT Hub または IoT Central を使用するハイブリッド IoT ソリューションの一部です。
Azure IoT Edge は、デバイスに重点を置いたランタイムです。コンテナー化された Linux ワークロードをエッジでデプロイ、実行、監視でき、デバイスに近い場所で分析を行うことで、より迅速な分析情報の取得やオフラインでの意思決定を可能にします。 IoT Edge は、インターネット接続とプロトコル変換がないデバイスのゲートウェイとしても機能します。 IoT Edge は Azure IoT Hub の機能であり、Azure IoT Central とも統合されます。
詳細については、「Azure IoT Edge とは」を参照してください。
Azure Digital Twins
Azure Digital Twins サービスは、通常、IoT Hub を使用するクラウドベースの IoT ソリューションの一部です。
Azure Digital Twins は、環境全体 (建物、工場、農場、エネルギー ネットワーク、鉄道、スタジアム、さらには都市全体など) のデジタル モデルに基づいてツイン グラフを作成できるようにするサービスとしてのプラットフォーム (PaaS) です。 Azure Digital Twins を使用すると、より広範なクラウド ソリューションでの実際の IoT デバイスを表し、ライブ データを送受信するために IoT Hub デバイス ツインに接続するデジタル ツイン アーキテクチャを設計できます。
詳細については、「Azure Digital Twins とは」を参照してください。
Azure IoT Central
Azure IoT Central を使用して、クラウドベースの IoT ソリューションをビルドします。 IoT Central は、アダプティブ クラウド アプローチに従っていません。
Azure IoT Central は、IoT ソリューションの開発、管理、および保守の負担とコストを削減する IoT Application Platform as a Service (aPaaS) です。 複雑で絶えず進化する IoT インフラストラクチャの開発を効率化するため、IoT Central はユーザーが IoT データ ストリームで創出できるビジネスへの影響の判断に集中できるように支援します。 Web UI を使用すると、デバイスの迅速な接続や状態監視、ルールの作成、デバイスとそのデータのライフサイクル全体にわたる管理が可能です。また、必要に応じてデバイス メッセージを他のクラウド サービスへルーティングし、保管、分析、処理に利用できます。
詳細については、「Azure IoT Central とは」を参照してください。
Azure Event Grid
現在、Azure Event Grid は通常、Azure IoT Operations、IoT Hub、または IoT Central を使用するハイブリッド IoT ソリューションの一部です。
Azure Event Grid は、MQTT および HTTP プロトコルを使用した柔軟なメッセージ消費パターンを提供する、スケーラブルでフル マネージドの 発行/サブスクライブ メッセージ配信サービスです。 Azure Event Grid を使用すると、デバイス データを使用したデータ パイプラインの構築、アプリケーションの統合、イベントドリブン サーバーレス アーキテクチャの構築を行うことができます。 Event Grid を使用すると、クライアントは MQTT v3.1.1 および v5.0 プロトコルを介してメッセージを発行およびサブスクライブして、IoT ソリューションをサポートできます。 Event Grid を使用すると、HTTP を介して、パブリッシャー サービスがそのシステム状態の変更 (イベント) をサブスクライバー アプリケーションに通知するイベント ドリブン ソリューションを構築できます。
Azure IoT Operations を使用すると、Event Grid やその他のクラウドベースの MQTT ブローカーに接続できます。 たとえば、Azure IoT Operations MQTT ブローカーと Azure Event Grid の間に双方向の MQTT ブリッジを設定できます。
IoT Hub と IoT Central は Azure Event Grid と統合できるため、重要なイベントに迅速に対応できます。 たとえば、Event Grid を使用して IoT Hub イベントに反応し、アクションをトリガーできます。
詳細については、「Azure Event Grid とは」を参照してください
Azure IoT デバイス SDK とサービス SDK
Azure IoT デバイスとサービス SDK を使用すると、IoT Hub または IoT Central を使用するカスタムのクラウドベースの IoT ソリューションをビルドできます。
- Azure IoT デバイス SDK は、MQTT や AMQP などのプロトコルを使用して、IoT Hub または IoT Central にデバイスを安全かつ確実に接続する際の課題に対処するのに役立ちます。
- Azure IoT サービス SDK には、IoT Hub と直接対話してデバイスとセキュリティを管理するアプリケーションのビルドを容易にするコードが含まれています。
- IoT Hub 管理 SDK は、Azure サブスクリプション内の IoT ハブを管理するバックエンド アプリケーションのビルドに役立ちます。
- DPS デバイス SDK は、IoT Hub または IoT Central で DPS を介してプロビジョニングするためにデバイスが呼び出す Register API などの実装を提供します。
- DPS サービス SDK は、DPS インスタンスの登録と登録レコードを管理するためのバックエンド アプリケーションのビルドに役立ちます。
- DPS 管理 SDK は、Azure サブスクリプション内の DPS インスタンスとそのメタデータを管理するバックエンド アプリケーションのビルドに役立ちます。
詳細については、「Azure IoT デバイスとサービス SDK」を参照してください。
Azure IoT プラグ アンド プレイ
Azure IoT プラグ アンド プレイは、IoT Hub または IoT Central を使用するクラウドベースの IoT ソリューションをビルドできるプログラミング モデルです。
IoT プラグ アンド プレイにより、ソリューション ビルダーは、手動で構成することなく、独自のソリューションに IoT デバイスを統合することができます。 IoT プラグ アンド プレイの中核となるのは、デバイスが IoT Central や Azure Digital Twins などの IoT プラグ アンド プレイ対応サービスに機能をアドバタイズするために使用するデバイス "モデル" です。 IoT プラグ アンド プレイ モデルとインターフェイスは、Digital Twins Definition Language (DTDL) を使用して定義します。
詳細については、「IoT プラグ アンド プレイとは」を参照してください。
Microsoft Defender for IoT
Microsoft Defender for IoT は、クラウドベース、エッジベース、ハイブリッド IoT の各ソリューションを保護するのに役立つ統合セキュリティ ソリューションです。
Microsoft Defender for IoT は、IoT およびオペレーショナル テクノロジ (OT) インフラストラクチャの脅威と脆弱性を特定するために特別にビルドされた統合セキュリティ ソリューションです。 Defender for IoT を使用して、セキュリティ エージェントが組み込まれていない可能性がある既存のデバイスを含め、IoT/OT 環境全体をセキュリティで保護します。
Defender for IoT では、エージェントレスのネットワーク層監視が提供され、産業用機器とセキュリティ オペレーション センター (SOC) ツールの両方と統合されます。
詳細については、「Microsoft Defender for IoT とは」を参照してください。
その他のクラウド サービス
クラウドベースとエッジベースの両方のソリューションでは、他のクラウド サービスを使用することでより多くの機能をソリューションに提供できます。 たとえば、次のものを使用できます。
- 収集されたデータを格納する Azure Storage サービス。
- センサー データをリアルタイムで処理する Azure Stream Analytics。
- デバイス イベントに応答する Azure Functions。
- ビジネス プロセスを自動化する Azure Logic Apps。
- 機械学習と AI モデルをソリューションに追加する Azure Machine Learning。
- センサー データを格納および分析する Microsoft Fabric。
- センサー データを視覚化する Microsoft Power BI。
詳細については、以下をご覧ください。
次のステップ
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