Azure Digital Twins とは

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。 これらのデジタル モデルを使用して、より優れた製品、最適化された操作、コストの削減、および画期的なカスタマー エクスペリエンスを実現する分析情報を得ることができます。

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。

注意

IoT Hub のデバイス ツインは、Azure Digital Twins のデジタル ツインとは異なります。 "IoT Hub デバイス ツイン" は接続先の各 IoT デバイスの IoT ハブによって保持されますが、Azure Digital Twins の "デジタル ツイン" はデジタル モデルによって定義され、Azure Digital Twins 内でインスタンスが作成されるすべてのものを表すことができます。

Azure Digital Twins に加えて特定分野の専門知識を活用し、次のようなカスタマイズされた接続済みのソリューションを構築します。

  • あらゆる環境をモデル化し、デジタル ツインをスケーラブルで安全な方法で実現する
  • IoT デバイスや既存のビジネス システムなどの資産を接続する
  • 堅牢なイベント システムを使用して動的なビジネス ロジックとデータ処理を構築する
  • Azure のデータ、分析、AI サービスと統合して、過去の追跡と将来の予測を支援する

オープン モデリング言語

Azure Digital Twins では、モデルと呼ばれるカスタム ツイン型を使用して、物理環境の人、場所、および物を表すデジタルエン ティティを定義します。

これらのモデル定義は、ビジネスを説明するための特殊なボキャブラリと考えることができます。 たとえば、ビルの管理ソリューションでは、建物、階数、エレベーターなどのモデルを定義できます。 その後、これらのモデルに基づいてデジタル ツインを作成して、特定の環境を表すことができます。

"モデル" は、Digital Twins Definition Language (DTDL) と呼ばれる JSON に似た形式の言語で定義されており、状態プロパティ、テレメトリ イベント、コマンド、コンポーネント、およびリレーションシップによってツインを記述します。 モデルのその他の機能を次に示します。

  • モデルは、エンティティ間のセマンティック リレーションシップを定義して、それらのやり取りを反映するグラフにツインを接続できるようにします。 モデルは自分の環境を説明する名詞で、リレーションシップは動詞として考えることができます。
  • モデルの "継承" を使用してツインを特殊化することができます。 一方のモデルがもう一方のモデルから継承できます。
  • 独自のモデル セットをゼロから設計することも、業界の一般的な用語に基づく既存の DTDL 業界オントロジのセットを使用して作業を開始することもできます。

DTDL は、IoT Plug and PlayTime Series Insights などの他の Azure IoT サービス全体のデータ モデルにも使用されています。 この互換性により、Azure Digital Twins ソリューションを、Azure エコシステムの他の部分と接続できます。

ライブ実行環境

Azure Digital Twins のデジタル モデルは、現実世界のライブの最新の表現です。 カスタム DTDL モデルのリレーションシップを使用して、ご自分の環境を表すライブ グラフにツインを接続します。

Azure Digital Twins グラフは Azure Digital Twins Explorer で視覚化できます。これには、グラフと対話するための次のインターフェイスが用意されています。

Screenshot of Azure Digital Twins Explorer, showing a graph of nodes representing digital twins.

Azure Digital Twins では、そのグラフをデータ処理とビジネス ロジックで最新の状態に保つための豊富なイベント システムを提供しています。 Azure Functions などの外部のコンピューティング リソースを接続して、このデータ処理を柔軟でカスタマイズされた方法で行うことができます。

Azure Digital Twins の強力なクエリ API を使用して、ライブ実行環境から分析情報を抽出することもできます。 この API を使うと、プロパティ値、リレーションシップ、リレーションシップ プロパティ、モデル情報など、広範な検索条件を使ってクエリを実行できます。 また、クエリを結合して、ご自分の環境に関する幅広い分析情報を収集し、ご自分にとって重要なカスタムの質問に答えることもできます。

IoT およびビジネス システムからの入力

Azure Digital Twins のライブ実行環境を実際の最新の状態に保つために、IoT Hub を使用して、ソリューションを IoT および IoT Edge デバイスに接続することができます。 これらのハブで管理されたデバイスはツイン グラフの一部として表され、モデルを駆動するデータを提供します。

Azure Digital Twins を使用してこの目的のための新しい IoT Hub を作成したり、既に管理されているデバイスと共に既存の IoT Hub を接続したりすることができます。

また、REST API や Logic Apps などのその他のサービスへのコネクタを使用して、他のデータ ソースから Azure Digital Twins を駆動することもできます。

ストレージと分析用の出力データ

Azure Digital Twins モデルのデータは、追加の分析またはストレージのために下流の Azure サービスにルーティングできます。

デジタル ツイン データを Azure Data Explorer に送信するには、Azure Digital Twins のデータ履歴 (プレビュー) 機能を使用して Azure Digital Twins インスタンスを Azure Data Explorer クラスターに接続し、デジタル ツインのプロパティの更新が自動的に Azure Data Explorer に履歴化されるようにすることです。 その後、Azure Data Explorer 用の Azure Digital Twins クエリ プラグインを使用して、Azure Data Explorer でこのデータに対してクエリを実行できます。

デジタル ツイン データを他の Azure サービス、または最終的に Azure 外部に送信するには、"イベント ルート" を作成できます。これにより、Event HubsEvent Grid、および Service Bus を使用してデータはカスタム フローで送信されます。

Azure Digital Twins では、イベント ルートを使用して次のことができます。

柔軟なデータのエグレスは、Azure Digital Twins がより規模の大きいソリューションに接続し、これらの分析情報を継続的に使用するためのカスタム ニーズをサポートするためのもう 1 つの方法です。

ソリューション コンテキストでの Azure Digital Twins

Azure Digital Twins は、大規模な IoT ソリューションの一部として、他の Azure サービスと組み合わせてよく使用されます。

Azure Digital Twins を使用した完全なソリューションのサンプル アーキテクチャには、次のコンポーネントが含まれることがあります。

  • Azure Digital Twins サービス インスタンス。 このサービスは、ツイン モデルとツイン グラフをその状態で格納し、イベント処理を調整します。
  • モデルの構成、トポロジの作成、ツイン グラフからの分析情報の抽出によって Azure Digital Twins インスタンスを駆動する 1 つ以上のクライアント アプリ。
  • Azure Digital Twins によって生成されるイベントや、デバイスなどの接続されたデータ ソースを処理するための 1 つ以上の外部コンピューティング リソース。 コンピューティング リソースを提供する一般的な方法の 1 つは、Azure Functions を使用することです。
  • デバイス管理と IoT データ ストリーム機能を提供する IoT ハブ。
  • ワークフロー統合 (Logic Apps など)、コールド ストレージ (Azure Data Lake など)、分析 (Azure Data Explorer、Time Series Insights など) などを提供するダウンストリーム サービス。

次の図は、大規模な Azure IoT ソリューションのコンテキスト内で Azure Digital Twins が存在する場所を示しています。

Diagram showing input sources, output services, and two-way communication with both client apps and external compute resources.

リソース

Azure Digital Twins の操作時に役立つリソースをいくつか次に示します。 このドキュメント セットの目次の「リソース」ヘッダーの下に、追加のリソースを表示できます。

サービスの制限

Azure Digital Twins のサービスの制限については、「Azure Digital Twins サービスの制限」を参照してください。 このリソースは、サービスを操作する際、サービスの機能とレート制限、および必要に応じて調整できる制限を理解するうえで役立つことがあります。

用語

一般的な IoT 用語と、Azure Digital Twins を含む Azure IoT サービス全体におけるその使い方の一覧については、Azure IoT の用語集を参照してください。 このリソースは、Azure Digital Twins を開始して IoT ソリューションを構築する際に役立つ参考資料となることがあります。

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