什麼是 Azure 物聯網 (IoT)？

  • 發行項

Azure 物聯網 （IoT） 是 Microsoft 管理的雲端服務、邊緣元件和 SDK 的集合，可讓您大規模連線、監視及控制 IoT 資產。 簡單來說，IoT 解決方案是由與雲端服務通訊的IoT裝置所組成。

下圖顯示一般 IoT 解決方案中元件的高階檢視。 本文著重於元件的主要群組：裝置、IoT 雲端服務、其他雲端服務和全解決方案考慮。 本節中的其他文章提供每個元件的詳細數據。

顯示高階 IoT 解決方案架構的圖表。

方案選項

若要為您的企業建置IoT解決方案，您通常會使用 受控應用程式平臺 方法來評估您的解決方案。 您可以使用平台服務或受控應用程式平臺方法來建置您的企業解決方案。

受控應用程式平臺可讓您藉由減少達成結果所需的決策數目，快速評估IoT解決方案。 受控應用程式平臺會負責解決方案中的大部分基礎結構元素，讓您專注於新增產業知識並評估解決方案。 Azure IoT Central 是受控應用程式平臺。

平台服務提供自定義和彈性IoT應用程式的所有建置組塊。 當您連接裝置，以及內嵌、儲存和分析數據時，您有更多選擇和撰寫程式代碼的選項。 Azure IoT 平台服務包括 Azure IoT 中樞、裝置布建服務和 Azure Digital Twins。 可能屬於IoT解決方案的其他平台服務包括 Azure 資料總管、Azure 儲存體 平臺和 Azure Functions。

受控應用程式平台 平台服務
利用可處理IoT應用程式和裝置安全性和管理的平臺。 完全控制解決方案中的基礎服務。 例如：
調整和保護服務以符合您的需求。
使用內部或合作夥伴的專業知識將裝置上線並布建服務。
自定義商標、儀錶板、使用者角色、裝置和遙測。 不過，您無法自定義基礎 IoT 服務。 完全自定義和控制IoT解決方案。
具有簡單、可預測的定價結構。 可讓您微調服務，以控制整體成本。
解決方案可以是單一 Azure 服務。 解決方案是 Azure 服務的集合，例如 Azure IoT 中樞、裝置布建服務、Azure Digital Twins、Azure 數據總管、Azure 儲存體 平臺和 Azure Functions。

若要深入瞭解，請參閱 您可以使用哪些 Azure 技術和服務來建立IoT解決方案？。

IoT 裝置

IoT 裝置通常是由已連接感應器的電路板所組成，而感應器會使用 WiFi 連線至網際網路。 例如：

  • 遠端油泵上的壓力感應器。
  • 冷氣機中的溫度和濕度感應器。
  • 電梯中的加速器。
  • 房間中的鄰近感應器。

有不同製造商提供的多種裝置來建立您的解決方案。 若要建立微控制器裝置的原型，您可以使用 Raspberry Pi 之類的裝置。 Raspberry Pi 可讓您附加許多不同類型的感應器。 若要建立微控制器裝置的原型，請使用ESPRESSIF ESP32之類的裝置，或教學課程：使用 Eclipse ThreadX 將 STMicroelectronics B-L475E-IOT01A Discovery kit 連線至 IoT 中樞。 這些面板通常具有內建感測器，例如溫度和加速計感測器。

Microsoft 提供開放原始碼的裝置 SDK，可讓您用來建置在裝置上執行的應用程式。

重要

由於 IoT Central 在內部使用 IoT 中樞，所以任何可連線到 IoT Central 應用程式的裝置也可以連線到 IoT 中樞。

若要深入瞭解IoT解決方案中的裝置，請參閱 IoT裝置開發。

連線性

一般而言，IoT 裝置會將遙測從其連結的感應器傳送至解決方案中的雲端服務。 不過，可能會有其他類型的通訊，例如將命令傳送至裝置的雲端服務。 以下是裝置到雲端和雲端到裝置通訊的一些範例:

  • 行動冷藏車會每隔 5 分鐘將溫度傳送至 IoT 中樞。

  • 雲端服務會將命令傳送至裝置，以變更傳送遙測的頻率，以協助診斷問題。

  • 監視化學工廠中批次反應器的裝置，會在溫度超過特定值時傳送警示。

  • 控溫器會報告裝置自上次重新開機後已達到的最高溫度。

  • 雲端服務會設定控溫器裝置的目標溫度。

IoT 裝置 SDK 和 IoT 中樞 支援常見的通訊協定，例如 HTTP、MQTT 和 AMQP，以進行裝置到雲端和雲端到裝置通訊。 在某些情況下，您可能需要閘道，才能將IoT裝置連線到雲端服務。

與瀏覽器和行動應用程式等其他用戶端相比，IoT 裝置有不同的特徵。 具體來說，IoT 裝置:

  • 通常是沒有人工操作員的內嵌系統。
  • 在實體存取成本很高的地方，可以部署在遠端位置。
  • 可能只能透過解決方案後端連線。
  • 可能具有有限的電源和處理資源。
  • 可能有間歇性、緩慢或昂貴的網路連線能力。
  • 可能需要使用專屬、自定義或產業特定的應用程式通訊協定。

裝置 SDK 可協助您解決將裝置安全地且可靠地連線到雲端服務的挑戰。

若要深入瞭解裝置連線和網關，請參閱 裝置基礎結構和連線能力。

雲端服務

在 IoT 解決方案中，雲端服務通常會:

  • 大規模接收來自裝置的遙測資料，並判斷如何處理與儲存該資料。
  • 分析遙測資料並提供見解 (即時或事後)。
  • 將命令從雲端傳送至特定裝置。
  • 佈建裝置並控制哪些裝置可連線到您的基礎結構。
  • 控制您裝置的狀態並監視其活動。
  • 管理您裝置上安裝的韌體。

例如，在油泵站的遠端監視解決方案中，服務會使用來自泵的遙測來識別異常行為。 當雲端服務識別異常時，它可以自動將命令傳送至裝置以採取更正動作。 此程式會實作裝置與雲端之間的自動化意見反應迴圈，以大幅提升解決方案效率。

某些雲端服務，例如IoT 中樞和裝置佈建服務，都是 IoT 特定的服務。 其他雲端服務，例如儲存體和視覺效果，可為解決方案提供一般服務。

若要深入了解，請參閱：

全解決方案考慮

任何 IoT 解決方案都必須解決下列整個解決方案的考慮:

  • 安全性 ，包括實體安全性、驗證、授權和加密。
  • 解決方案管理 ，包括部署和監視。
  • 解決方案中所有元件的高可用性和災害復原。
  • 解決方案中所有服務的可擴縮性。

IoT 作業

Azure IoT Operations Preview – 由 Azure Arc 啟用，是邊緣的統一數據平面。 Azure IoT 作業是一組模組化、可調整且高可用性的數據服務，可在已啟用 Azure Arc 的邊緣 Kubernetes 叢集上執行。 它可讓您從各種不同系統擷取數據，並與 Microsoft Fabric 等數據模型化應用程式整合，以協助組織部署產業 Metaverse。 若要深入瞭解，請參閱 什麼是 Azure IoT 作業？。

下一步

進一步探索 Azure IoT 的建議後續步驟包括：

若要深入瞭解 Azure IoT 架構，請參閱：