Upravit

Sdílet prostřednictvím


Monitorování a správa smyček IoT

Azure IoT
Azure Monitor

Tento článek obsahuje přehled monitorování a správy architektury, charakteristik a komponent smyčky procesů.

Architektura

Diagram architektury znázorňuje smyčku monitorování a správy.

Stáhněte si soubor aplikace Visio s touto architekturou.

Smyčka správy a monitorování IoT je systém dohledu, který zajišťuje, že systém funguje v rámci provozních prahových hodnot. Více zařízení v systému musí jednat ve shodě, aby bylo dosaženo a zůstalo v přípustném rozsahu požadovaného stavu. Smyčka správy a monitorování sleduje a koreluje trendy signálu horké telemetrie z více zařízení, aby odvodila aktuální stav. Logika kombinuje tyto trendy s historií teplých časových řad a signály podnikového systému pro výpočet nových přehledů. Smyčka monitorování a správy pak předává přehledy prostřednictvím modulu pravidel, aby vygenerovala příkazy pohonu nebo podle potřeby vytvářela alarmy.

Vlastnosti

Smyčky monitorování a správy mají následující vlastnosti:

  • Může být vzdálená nebo blízko fyzických zařízení IoT. Prostory, které jsou od přírody vzdálené, jako jsou ropovody a plynárenské potrubí, transformátory, inteligentní zvonky dveří, nebezpečná prostředí a sledování prostředků, nemohou tuto infrastrukturu pojmout. V těchto prostředích fungují smyčky monitorování a správy ze vzdálených zařízení, jako jsou veřejné nebo privátní cloudy. V procesních odvětvích, jako je rafinace ropy a chemická výroba, mohou být smyčky monitorování a správy nasazeny blíže k zařízením. Diskrétní výroba může tyto smyčky nasadit také místně, protože výpadky sítě můžou být nákladné.
  • Závisí na smyčce měření a řízení založených na zařízení pro základní procesy monitorování a správy.
  • Může se integrovat s dalšími podnikovými systémy, jako jsou plánování podnikových zdrojů (ERP), řízení vztahů se zákazníky (CRM), správa životního cyklu produktů (PLM) a podpůrné systémy pro kontextování operací. Monitorování a správa smyček nezávisí na fungování těchto systémů.
  • Využívat streamy telemetrie senzorů a přispívat k poslednímu známému stavu zařízení, mezipaměti horkých časových řad, historii teplých časových řad a agregovaným souhrnům.
  • Vygenerujte příkazy pro dohled zpět do zařízení za podmínek, které je třeba opravit.
  • Výpočet stavů zařízení závislých na výpočetních prostředcích a poskytování informačních kanálů událostí pro externí systémy
  • Primárně se integruje se zařízeními a podnikovými systémy přes síťové protokoly HTTP, MQTT a AMQP.
  • V závislosti na scénáři IoT může mít cykly několik sekund. K rozptylu zpoždění nebo kolísání síťových paketů může dojít při použití síťových protokolů, které nejsou citlivé na čas, jako jsou MQTT, HTTP a AMQP.

Komponenty

Smyčky monitorování a správy zahrnují následující komponenty:

  • Zprostředkovatelé zpráv zpracovávají telemetrii a odesílají příkazy do zařízení.
  • V registru zařízení nebo systému záznamů a jediné pravdy pro všechna zařízení IoT se ukládají metadata o zařízeních a relacích mezi zařízeními. Procesor streamu telemetrie používá informace z registru k pochopení struktury zpráv telemetrie a k analýze a spouštění logiky zpracování datových proudů. Zprostředkovatel zpráv používá registr k ověření žádostí o připojení zařízení a rozhodování o směrování zpráv. Logika zpracování událostí používá metadata entit, aby zajistila, že vstupy, výstupy a logika zpracování odpovídají strukturálním a sémantickým vztahům a interakcím entit.
  • Procesor TSP (Telemetry Stream Processor) přijímá telemetrii zařízení, odděluje stav jednotlivých zařízení a sad zařízení a zjišťuje chyby a odchylky od požadovaného stavu. TSP odesílá chybové stavy a agregované nebo nezpracované datové body do příslušných obslužných rutin událostí a do horkého a teplého úložiště za účelem dalšího zpracování a uchovávání záznamů.
  • Historie horkých časových řad je vysokorychlostní úložiště v paměti nebo vzdálené mezipaměti, které poskytuje poslední známé metriky zařízení a sadu datových bodů pro detekci trendů téměř v reálném čase.
  • Historie teplých časových řad ukládá několik týdnů datových bodů, které pomáhají korelovat trendy téměř v reálném čase s dlouhodobými trendy a vycítit potenciální odchylky od požadovaného stavu. Monitorování a správa smyček může také používat indexované úložiště k předběžnému výpočetnímu vývoji.
  • Výpočet událostí počítá události s možností akce tím, že kombinuje události procesoru streamu, poslední známé stavy zařízení, trendy téměř v reálném čase z historie horkých časových řad a v případě potřeby historii teplých časových řad.
  • Modul pravidel využívá a zpracovává obchodní události úpravou požadovaných stavů zařízení pomocí příslušných příkazů. Modul pravidel může také publikovat události a alarmy do monitorovací konzoly.
  • Monitorovací konzola poskytuje vizuální zobrazení a v případě potřeby zásah člověka.

Podrobnosti scénáře

Smyčka monitorování a správy Internetu věcí (IoT) je systém dohledu, který nepřetržitě monitoruje fyzický systém řízený sadou síťových zařízení IoT. Smyčka monitorování a správy zajišťuje, že je systém v přípustném rozsahu požadovaného nastaveného stavu, a vydává příkazy pro řízení systému.

Potenciální případy použití

Toto řešení je ideální pro odvětví energetiky, životního prostředí, výroby, vzdělávání, zařízení a nemovitostí. Mezi příklady scénářů pro monitorování a správu smyček patří:

  • Inteligentní sběr odpadků: Nasměrujte nákladní vůz na trasu, která nejvíce potřebuje svoz odpadků.
  • Inteligentní areál: Při detekci požáru ve více budovách vystavte upozornění na evakuační výstrahu areálu.
  • Distribuce energie: Proaktivně vypněte napájení do několika městských bloků na základě předpovědi silného větru a deště.
  • Monitorování plynového potrubí: Vypněte čerpací stanici plynu po snímání poklesů tlaku v několika segmentech vzdáleného potrubí.
  • Inteligentní měřiče: Monitorujte spotřebu energie a kombinujte ji s předpověďmi počasí, abyste automaticky zvýšili nastavenou hodnotu domácích termostatů v rámci programu, který poskytuje slevy pro úsporné spotřebitele energie.
  • Větrná farma: Jakmile si v větrné farmě povšimne poklesu výkonu, naplánujte kontrolu podezřelých větrných turbín.
  • Procesní odvětví: Monitorujte a kontrolujte proces praskání ropy v ropné rafinerii. Monitorování a řízení výroby barev a sypkých chemických látek.
  • Diskrétní výroba: Monitorujte a ovládejte kontrolní a balicí buňku widgetu.

Přispěvatelé

Tento článek spravuje Microsoft. Původně ji napsali následující přispěvatelé.

Hlavní autor:

Pokud chcete zobrazit neveřejné profily LinkedIn, přihlaste se na LinkedIn.