Digital Twins のオブジェクト モデルと空間インテリジェンス グラフを理解するUnderstand Digital Twins object models and spatial intelligence graph

Azure Digital Twins は Azure IoT サービスであり、物理環境および関連するデバイス、センサー、ユーザーの包括的な仮想表現を強化します。Azure Digital Twins is an Azure IoT service that powers comprehensive virtual representations of physical environments and associated devices, sensors, and people. ドメイン固有の概念が適切なモデルに体系化されて、開発の向上につながります。It improves development by organizing domain-specific concepts into helpful models. モデルはさらに、空間インテリジェンス グラフ内に配置されます。The models are then situated within a spatial intelligence graph. このような概念により、人、スペース、デバイスの間の関係と相互作用が忠実にモデル化されます。Such concepts faithfully model the relationships and interactions between people, spaces, and devices.

Digital Twins のオブジェクト モデルは、ドメイン固有の概念、カテゴリ、プロパティを表します。Digital Twins object models describe domain-specific concepts, categories, and properties. モデルは、特定のニーズに合わせてソリューションを調整したいと考えるユーザーによって予め定義されます。Models are predefined by users who want to tailor the solution to their specific needs. 同時に、予め定義されるこれらの Digital Twins のオブジェクト モデルによって "オントロジー" が構成されます。Together, these predefined Digital Twins object models make up an ontology. スマート ビルディングのオントロジーでは、地域、会場、フロア、オフィス、ゾーン、会議室、フォーカス ルームが記述されています。A smart building's ontology describes regions, venues, floors, offices, zones, conference rooms, and focus rooms. エネルギー グリッドのオントロジーでは、さまざまな発電所、変電所、エネルギー資源、顧客が記述されています。An energy grid ontology describes various power stations, substations, energy resources, and customers. Digital Twins のオブジェクト モデルとオントロジーを使用すると、多様なシナリオやニーズをカスタマイズすることができます。With Digital Twins object models and ontologies, diverse scenarios and needs can be customized.

Digital Twins のオブジェクト モデルとオントロジーが整えば、"空間グラフ" を設定できます。With Digital Twins object models and an ontology in place, you can populate a spatial graph. 空間グラフは、IoT ソリューションに関連するスペース、デバイス、人の間における多数の関係の仮想表現です。Spatial graphs are virtual representations of the many relationships between spaces, devices, and people that are relevant to an IoT solution. この図は、スマート ビルディングのオントロジーが使用された空間グラフの例です。This diagram shows an example of a spatial graph that uses a smart building's ontology.

Digital Twins 空間グラフの構築

空間グラフには、スペース、デバイス、センサー、ユーザーがまとめられています。The spatial graph brings together spaces, devices, sensors, and users. それぞれは、現実世界をモデル化する方法でリンクされています。Each is linked together in a way that models the real world. このサンプルでは、会場 43 には 4 つのフロアがあり、それぞれに多数の異なる領域があります。In this sample, venue 43 has four floors, each with many different areas. ユーザーは各自のワークステーションに関連付けられていて、グラフの一部にアクセスできます。Users are associated with their workstations and given access to portions of the graph. 管理者には空間グラフを変更する権限があるのに対し、訪問者にはビルのデータの一部しか見る権限がありません。An administrator has the rights to make changes to the spatial graph, while a visitor has rights to only view certain building data.

Digital Twins のオブジェクト モデルDigital Twins object models

Digital Twins オブジェクト モデルでは、オブジェクトの以下の主要カテゴリがサポートされています。Digital Twins object models support these main categories of objects:

  • スペースは仮想的または物理的な場所です (例: TenantCustomerRegionVenue)。Spaces are virtual or physical locations, for example, Tenant, Customer, Region, and Venue.
  • デバイスは仮想的または物理的な機器です (例: AwesomeCompany DeviceRaspberry Pi 3)。Devices are virtual or physical pieces of equipment, for example, AwesomeCompany Device and Raspberry Pi 3.
  • センサーはイベントを検出するオブジェクトです (例: AwesomeCompany Temperature SensorAwesomeCompany Presence Sensor)。Sensors are objects that detect events, for example, AwesomeCompany Temperature Sensor and AwesomeCompany Presence Sensor.
  • ユーザーは占有者とその特性を示します。Users identify occupants and their characteristics.

オブジェクトには他に次のようなカテゴリがあります。Other categories of objects are:

  • リソースはスペースに関連付けられており、通常は空間グラフ内のオブジェクトによって使用される Azure リソースを表します (例: IoTHub)。Resources are attached to a space and typically represent Azure resources to be used by objects in the spatial graph, for example, IoTHub.
  • BLOB はオブジェクト (スペース、デバイス、センサー、ユーザーなど) に関連付けられます。Blobs are attached to objects (such as spaces, devices, sensors, and users). これらは、MIME の種類とメタデータを備えたファイルとして使用されます (例: mapspicturesmanuals)。They're used as files with mime type and metadata, for example, maps, pictures, and manuals.
  • 拡張型は、特定の特性を備えたエンティティを拡張する拡張可能な列挙です (例: SpaceTypeSpaceSubtype)。Extended types are extensible enumerations that augment entities with specific characteristics, for example SpaceType and SpaceSubtype.
  • オントロジーは、一連の拡張型を表します (例: DefaultBuildingBACnetEnergyGrid)。Ontologies represent a set of extended types, for example, Default, Building, BACnet, and EnergyGrid.
  • プロパティのキーと値は、スペース、デバイス、センサー、ユーザーのカスタムの特性です。Property keys and values are custom characteristics of spaces, devices, sensors, and users. 組み込みの特性と一緒に使用できます (例: キーとして DeltaProcessingRefreshTime、値として 10)。They can be used along with built-in characteristics, for example, DeltaProcessingRefreshTime as key and 10 as value.
  • ロールは、空間グラフ内のユーザーやデバイスに割り当てられたアクセス許可のセットです (例: Space AdministratorUser AdministratorDevice Administrator)。Roles are sets of permissions assigned to users and devices in the spatial graph, for example, Space Administrator, User Administrator, and Device Administrator.
  • ロールの割り当ては、空間グラフ内のロールとオブジェクトの間の関連付けです。Role assignments are the association between a role and an object in the spatial graph. たとえば、空間グラフ内のスペースを管理するアクセス許可をユーザーまたはサービス プリンシパルに付与することができます。For example, a user or a service principal can be granted permission to manage a space in the spatial graph.
  • セキュリティ キー ストアは、特定のスペース オブジェクトの下にある階層内のすべてのデバイスにセキュリティ キーを提供し、デバイスが Digital Twins と安全に通信できるようにします。Security key stores provide the security keys for all devices in the hierarchy under a given space object to allow the device to securely communicate with Digital Twins.
  • ユーザー定義関数 (UDF) は、空間グラフ内でセンサーのテレメトリ処理をカスタマイズできるようにします。User-defined functions (UDFs) allow customizable sensor telemetry processing within the spatial graph. たとえば、UDF を使って次のことを行えます。For example, a UDF can:
    • センサーの値を設定する。Set a sensor value.
    • センサーの読み取り値に基づいてカスタム ロジックを実行し、スペースへの出力を設定する。Perform custom logic based on sensor readings, and set the output to a space.
    • スペースにメタデータを関連付ける。Attach metadata to a space.
    • 予め定義されている条件が満たされたときに通知を送る。Send notifications when predefined conditions are met. 現在は、JavaScript で UDF を記述できます。Currently, UDFs can be written in JavaScript.
  • マッチャーは、特定のテレメトリ メッセージに対して実行される UDF を決定するオブジェクトです。Matchers are objects that determine which UDFs are executed for a given telemetry message.
  • エンドポイントは、テレメトリ メッセージと Digital Twins のイベントをルーティングできる場所です (例: Event HubService BusEvent Grid)。Endpoints are the locations where telemetry messages and Digital Twins events can be routed, for example, Event Hub, Service Bus, and Event Grid.

空間インテリジェンス グラフSpatial intelligence graph

空間グラフは、Digital Twins のオブジェクト モデルで定義されているスペース、デバイス、人の階層グラフです。Spatial graph is the hierarchical graph of spaces, devices, and people defined in the Digital Twins object model. 空間グラフでは、継承、フィルター、走査、スケーラビリティ、拡張性がサポートされています。The spatial graph supports inheritance, filtering, traversing, scalability, and extensibility. お客様の空間グラフは、REST API のコレクションを使用して管理および操作できます。You can manage and interact with your spatial graph with a collection of REST APIs.

ご利用のサブスクリプションに Digital Twins サービスをデプロイすると、お客様はルート ノードのグローバル管理者になります。If you deploy a Digital Twins service in your subscription, you become the global administrator of the root node. そして、構造全体へのフル アクセスが自動的に許可されます。You're then automatically granted full access to the entire structure. グラフへのスペースのプロビジョニングには、Space API を使用します。Provision spaces in the graph by using the Space API. サービスは Device API を、センサーは Sensor API を使用してプロビジョニングします。Provision services by using the Device API and sensors by using the Sensor API. グラフを一括してプロビジョニングするためのオープン ソース ツールも用意されています。Open source tools also are available to provision the graph in bulk.

グラフの継承Graph inheritance. 継承はアクセス許可とプロパティに適用され、親ノードからその下にあるすべてのノードに伝えられます。Inheritance applies to the permissions and properties that descend from a parent node to all nodes beneath it. たとえば、特定のノード上のユーザーにロールが割り当てられると、ユーザーはその特定のノードとその下にあるすべてのノードに対してそのロールのアクセス許可を持つようになります。For example, when a role is assigned to a user on a given node, the user has that role's permissions to the given node and every node below it. 特定のノードに対して定義されている各プロパティ キーと拡張型は、そのノードの下にあるすべてのノードによって継承されます。Each property key and extended type defined for a given node is inherited by all the nodes beneath that node.

グラフのフィルターGraph filtering. 要求の結果を絞り込むには、フィルターを使用します。Filtering is used to narrow down request results. フィルターには、ID、名前、タイプ、サブタイプ、親のスペース、関連付けられているスペースを使用できます。You can filter by IDs, name, types, subtypes, parent space, and associated spaces. また、センサーのデータ型、プロパティのキーと値、traverseminLevelmaxLevel など、各種の OData フィルター パラメーターを使用することもできます。You also can filter by sensor data types, property keys and values, traverse, minLevel, maxLevel, and other OData filter parameters.

グラフの走査Graph traversing. 空間グラフ内を深さと幅の方向に走査することができます。You can traverse the spatial graph through its depth and breadth. 深さの場合は、パラメーター traverseminLevelmaxLevel を使用して、トップダウンまたはボトムアップでグラフ内を走査できます。For depth, traverse the graph top-down or bottom-up by using the parameters traverse, minLevel, and maxLevel. 幅の場合は、グラフ内を走査して、親スペースに直接関連付けられている兄弟ノードまたはその子孫のいずれかを取得できます。Traverse the graph to get sibling nodes directly attached to a parent space or one of its descendants for breadth. オブジェクトのクエリでは、GET API の includes パラメーターを使用して、そのオブジェクトへの関係を備えたすべての関連オブジェクトを取得できます。When you query an object, you can get all related objects that have relationships to that object by using the includes parameter of the GET APIs.

グラフのスケーラビリティGraph scalability. Digital Twins ではグラフのスケーラビリティが保証されているので、現実のワークロードを処理できます。Digital Twins guarantees graph scalability, so it can handle your real-world workloads. Digital Twins を使用して、不動産、インフラストラクチャ、デバイス、センサー、テレメトリなどの大規模なポートフォリオを表すことができます。Digital Twins can be used to represent large portfolios of real estate, infrastructure, devices, sensors, telemetry, and more.

グラフの拡張性Graph extensibility. 拡張性を利用して、基になっている Digital Twins のオブジェクト モデルを、新しい型とオントロジーでカスタマイズできます。Use extensibility to customize the underlying Digital Twins object models with new types and ontologies. お客様の Digital Twins のデータを、拡張可能なプロパティと値で拡充することもできます。Your Digital Twins data also can be enriched with extensible properties and values.

空間インテリジェンス グラフの Management APISpatial intelligence graph Management APIs

Azure portal から Azure Digital Twins をデプロイすると、Management API シリーズの Swagger URL が自動的に生成されます。After you deploy Digital Twins from the Azure portal, the Swagger URL of the Management APIs is automatically generated. これは、Azure portal の [概要] セクションに次の形式で表示されます。It's displayed in the Azure portal in the Overview section with the following format.

https://YOUR_INSTANCE_NAME.YOUR_LOCATION.azuresmartspaces.net/management/swagger
NameName 置換後の文字列Replace with
YOUR_INSTANCE_NAMEYOUR_INSTANCE_NAME お客様の Digital Twins インスタンスの名前The name of your Digital Twins instance
YOUR_LOCATIONYOUR_LOCATION インスタンスをホストするサーバーのリージョンWhich server region your instance is hosted on

この画像には、完全な URL 形式が表示されています。The full URL format appears in this image.

Digital Twins ポータル Management API

空間インテリジェンス グラフの使用方法について詳しくは、Azure Digital Twins Management API シリーズのプレビューを参照してください。For more details on how to use spatial intelligence graphs, visit the Azure Digital Twins Management APIs sneak preview.

ヒント

API の機能を見ることができる Swagger のプレビューが提供されています。A Swagger sneak preview is provided to demonstrate the API feature set. docs.westcentralus.azuresmartspaces.net/management/swagger でホストされています。It's hosted at docs.westcentralus.azuresmartspaces.net/management/swagger.

Swagger の使用方法の詳細を学習してください。Learn more about how to use Swagger.

すべての API 呼び出しでは、OAuth を使用して認証を行う必要があります。All API calls must be authenticated by using OAuth. API は、Microsoft REST API ガイドライン規則に従います。The APIs follow Microsoft REST API Guidelines conventions. コレクションを返すほとんどの API は、OData のシステム クエリ オプションをサポートしています。Most of the APIs that return collections support OData system query options.

次の手順Next steps