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

重要

Azure Digital Twins サービスの新しいバージョンがリリースされました。 新しいサービスの拡張機能に照らして、元の Azure Digital Twins サービス (このドキュメント セットで説明) は廃止されました。

新しいサービスのドキュメントを表示するには、アクティブな Azure Digital Twins のドキュメントを参照してください。

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。 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。 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。 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。

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。 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。 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。 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。 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。 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。

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。 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。 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。

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。 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。 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。 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。 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。

Digital Twins のオブジェクト モデル

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。

• スペースは、仮想または物理的な場所 (たとえば、、、TenantCustomer、Region、 Venue.
• デバイスは仮想的または物理的な機器です (例: AwesomeCompany Device、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 Sensor、AwesomeCompany Presence Sensor)。
• ユーザーは占有者とその特性を示します。

オブジェクトには他に次のようなカテゴリがあります。

• 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)。
• 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。 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: maps、pictures、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: SpaceType、SpaceSubtype)。
• オントロジは、拡張型のセットを表します (例: Default, , Building, BACnet, .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。 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)。
• ロールは、空間グラフ内のユーザーとデバイスに割り当てられたアクセス許可のセットです 。たとえば、Space Administrator.User AdministratorDevice 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。 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。
• 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。
• 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。 たとえば、UDF を使って次のことを行えます。
  • センサーの値を設定する。
  • 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。
  • スペースにメタデータを関連付ける。
  • 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。 現在は、JavaScript で UDF を記述できます。
• 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。
• エンドポイントは、テレメトリ メッセージと Digital Twins イベントをルーティングできる場所です (例: Event Hub、 Service BusEvent Grid.

空間インテリジェンス グラフ

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。 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。 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。

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。 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。 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。 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。 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。

グラフの継承。 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。 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。 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。

グラフのフィルター。 要求の結果を絞り込むには、フィルターを使用します。 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。 また、センサーのデータ型、プロパティのキーと値、traverse、minLevel、maxLevel 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。

グラフの走査。 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。 深さの場合は、パラメーター traverse、minLevel、maxLevel 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。 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。 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。

グラフのスケーラビリティ。 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 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。

グラフの拡張性。 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。 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。

空間インテリジェンス グラフの Management API

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。 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。

https://YOUR_INSTANCE_NAME.YOUR_LOCATION.azuresmartspaces.net/management/swagger

名前	置換後の文字列
YOUR_INSTANCE_NAME	お客様の Digital Twins インスタンスの名前
YOUR_LOCATION	インスタンスをホストするサーバーのリージョン

この画像には、完全な URL 形式が表示されています。

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。

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。 docs.westcentralus.azuresmartspaces.net/management/swagger でホストされています。

Swagger の使用方法の詳細を学習してください。

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。 API は、Microsoft REST API ガイドライン規則に従います。 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。

次のステップ

• デバイスの接続と、Digital Twins にテレメトリ メッセージを送信する方法については、Azure Digital Twins のデバイスの接続性とテレメトリの受信に関するページを参照してください。

• Management API の制限と調整については、Azure Digital Twins API の管理と制限に関するページをご覧ください。