O que é o Operações IoT do Azure?

Operações IoT do Azure é um plano de dados unificado para a edge. Oferece serviços de dados modulares e escaláveis em clusters Kubernetes compatíveis com Azure Arc. Este artigo explora seus recursos, benefícios e casos de uso.

Operações do Azure IoT:

  • Utiliza aplicações nativas do Kubernetes.
  • Faz parte da abordagem Microsoft adaptive cloud. Esta abordagem unifica equipas isoladas, locais distribuídos e sistemas díspares num único modelo de operações, segurança, aplicação e dados.
  • Inclui um corretor MQTT industrial nativo de edge que alimenta arquiteturas orientadas a eventos.
  • É altamente extensível, escalável, resiliente e seguro.
  • Pode operar offline por um máximo de 72 horas. A degradação pode ocorrer durante este período. No entanto, o serviço retoma a funcionalidade total quando se reconecta.
  • Permite-lhe gerir serviços e recursos de borda a partir da cloud usando Azure Arc.
  • Permite a gestão segura de dispositivos em redes em camadas através do uso de software aberto e reconhecido pela indústria, juntamente com configuração baseada em Kubernetes.
  • Pode integrar cargas de trabalho de clientes na plataforma para criar uma solução unificada.
  • Integra-se nativamente com Hubs de Eventos do Azure, o corretor MQTT em Azure Event Grid, e Microsoft Fabric na cloud.

Utilize as Operações do Azure IoT para:

  • Melhore a eficiência dos negócios e a tomada de decisões usando IA na nuvem para analisar dados de ativos e equipamentos a partir da borda. O Operações IoT do Azure processa e normaliza os dados na periferia antes de serem enviados para a cloud.
  • Transformar os ambientes de fabrico removendo barreiras entre a tecnologia operacional (OT) e os sistemas de TI. O Operações IoT do Azure suporta standards abertos como MQTT e OPC Unified Architecture (OPC UA). Também suporta frameworks como o Kubernetes, que lhe permitem fomentar a interoperabilidade e executar processos como manutenção preditiva, otimização energética e inspeção digital.
  • Modernize a infraestrutura local e de borda para lidar com operações digitais. O Operações IoT do Azure oferece um conjunto de serviços que pode usar para ligar, gerir e receber dados dos seus ativos.
  • Proteja as suas operações de ponta a ponta utilizando as capacidades de segurança do Azure. O Operações IoT do Azure inclui funcionalidades de segurança integradas como gestão de segredos, gestão de certificados e definições seguras.

Exemplos de casos de utilização

Use o Operações IoT do Azure para abordar os seguintes casos de uso.

Deteção de anomalias

Para identificar anomalias nos dados gerados por um ativo industrial, um operador pode usar a interface web da experiência operacional para:

  • Ligue um ativo OPC UA ao corretor Operações IoT do Azure MQTT na borda.
  • Defina um fluxo de dados que processe e normalize os dados antes de identificar quaisquer anomalias.
  • Envie os dados processados para a Microsoft Fabric na cloud.

Use o Microsoft Fabric para construir painéis de controlo em tempo real com visualizações que mostram o estado do ativo e alertas para anomalias detetadas. Pode disponibilizar estes painéis no chão de fábrica, onde os operadores podem usá-los para agir imediatamente e mitigar potenciais problemas.

Utilizar análises preditivas e dados na periferia ajuda a antecipar falhas antes que ocorram. Também reduz o tempo de inatividade e os custos de manutenção.

Eficácia operacional do equipamento

Com o Operações IoT do Azure, pode usar dados recolhidos de ativos e equipamentos para melhorar a eficácia do seu equipamento operacional. O Operações IoT do Azure captura dados em tempo real na periferia e processa-os. Esta capacidade permite monitorizar indicadores-chave de desempenho, como disponibilidade, desempenho e qualidade. Use o Operações IoT do Azure para normalizar e analisar os dados e identificar padrões e áreas a melhorar.

Descrição geral da arquitetura

Diagrama da arquitetura de alto nível da Operações IoT do Azure, mostrando os seus componentes principais e fluxo de dados.

A arquitetura Operações IoT do Azure tem estes elementos fundamentais:

  • Serviços de dados que correm em clusters edge Kubernetes habilitados com Azure Arc:
    • Um broker MQTT nativo de edge para suportar arquiteturas dirigidas por eventos.
    • Conectores Akri, como o Conector para HTTP/REST, para simplificar a comunicação com servidores e dispositivos leaf.
    • Fluxos de dados para transformar e contextualizar os dados. Pode encaminhar mensagens para vários locais, incluindo endpoints na cloud.
  • A experiência operacional. Os utilizadores de OT utilizam esta interface web para gerir ativos e fluxos de dados numa implementação do Operações IoT do Azure.

Capabilities

Pode usar o Operações IoT do Azure para as seguintes tarefas comuns.

Gerir dispositivos e ativos

Operações IoT do Azure liga-se a vários dispositivos e ativos industriais. Usa a experiência operacional ou o CLI do Azure para gerir os dispositivos e ativos a que queres ligar-te.

O Operações IoT do Azure utiliza o Azure Device Registry para armazenar informações sobre ativos locais na cloud. Pode gerir ativos e dispositivos na edge a partir do portal Azure ou da CLI do Azure.

O Registo de Dispositivos utiliza espaços de nomes para organizar ativos e dispositivos. Cada instância do Operações IoT do Azure utiliza um único namespace para os seus ativos e dispositivos. Várias instâncias podem compartilhar um único namespace.

O Registo de Dispositivos inclui um registo de esquemas para ativos. Os fluxos de dados usam esses esquemas para desserializar e serializar mensagens.

Descubra dispositivos e ativos

Os serviços da Akri podem descobrir dispositivos e ativos automaticamente, reduzindo a sobrecarga de configuração para os utilizadores de OT. Os utilizadores de OT podem usar a interface web de gestão de operações para visualizar e gerir os dispositivos e recursos descobertos.

Publique e assine com o MQTT

O corretor MQTT funciona na periferia para que possa publicar e subscrever tópicos MQTT. Use o broker MQTT para criar arquiteturas orientadas a eventos que conectam dispositivos e ativos à nuvem.

Exemplos de como os componentes no Operações IoT do Azure utilizam o broker MQTT incluem:

  • O conector OPC UA publica dados de servidores OPC UA e dispositivos periféricos para tópicos MQTT.
  • Os fluxos de dados se inscrevem nos tópicos MQTT para recuperar mensagens, processá-las e enviá-las para endpoints na nuvem.

Processar dados

Fluxos de dados fornecem capacidades de transformação e contextualização de dados dentro de Operações IoT do Azure. Os usuários de OT podem usar a interface web de experiência operacional para criar e gerenciar fluxos de informação.

Ligar à nuvem.

Para se ligar à cloud a partir do Operações IoT do Azure, pode usar endpoints como estes para o destino do seu fluxo de dados:

Visualize e analise os dados do sensor

Para visualizar e analisar dados de sensores e mensagens de seus dispositivos e ativos, use serviços de nuvem como:

Opções para começar

Existem duas opções de início rápido para começar com o Operações IoT do Azure. Escolha a abordagem que melhor se adequa aos seus objetivos:

Início rápido dos Codespaces Início rápido de implantação local
Descrição Uma implantação com um clique, executada num ambiente alojado do GitHub Codespaces. Um excelente primeiro passo se quiser explorar as ferramentas e ver o Operações IoT do Azure em ação. Instala o Operações IoT do Azure no teu próprio hardware (Ubuntu ou Windows com Fundamentos do Edge AKS) para poderes começar a construir pipelines de fluxo de dados e inserir os dados rapidamente no Microsoft Fabric.
Persistência Temporário — vive apenas enquanto o Codespace estiver ativo. Dura o tempo que quiseres guardá-lo.
Melhor para Explorar ferramentas, aprender a interface, validar conceitos. Construir soluções, validar cargas de trabalho reais, preparar para produção.

Início rápido dos Codespaces

O quickstart do Codespaces oferece uma implementação limpa e alojada, ideal para explorar o Operações IoT do Azure sem qualquer configuração local. Use esta abordagem quando quiser:

  • Veja rapidamente a experiência operacional e as ferramentas.
  • Explore um exemplo completo sem configurar infraestrutura local.

Início rápido de implantação local

O guia de início rápido da implementação local instala o Operações IoT do Azure no seu próprio hardware, para que possa trabalhar diretamente com os seus pipelines de fluxo de dados e dispositivos. O objetivo é instalar em hardware físico para que possas colocar a implementação no teu ambiente IoT, validar a build e depois migrar para produção.

Use esta abordagem quando quiser:

  • Liga-te a dispositivos e sinais reais.
  • Construir e testar pipelines de fluxo de dados com dados reais.
  • Implemente uma instância que persista e que possa evoluir para uma implementação em produção.
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