Ideias de soluções
Esse artigo é uma ideia de solução. Caso deseje que ampliemos o conteúdo com mais informações, como possíveis casos de uso, serviços alternativos, considerações sobre implementação ou diretrizes de preços, fale conosco enviando seus comentários no GitHub.
A missão do Projeto 15 da Microsoft é capacitar cientistas e conservacionistas do mundo inteiro. O projeto associa equipes de conservação com uma comunidade de desenvolvedores, alunos e parceiros da Microsoft. O projeto ajuda essas equipes a capturar e analisar os dados necessários para preservar espécies e ecossistemas essenciais, que contam com o apoio do Azure e de uma plataforma aberta de IoT (Internet das Coisas).
Arquitetura
As seções a seguir fornecem insights sobre a funcionalidade e a arquitetura do Project 15 Open Platform.
Diagrama mostrando componentes e funcionalidades do Project 15 Open Platform. As barras mostram áreas de funcionalidade, como gerenciamento de usuários e segurança. As caixas representam ações tratadas pela plataforma, como conectar dispositivos e ingerir dados. Entre as caixas estão setas que indicam o fluxo de dados no sistema. Os componentes são codificados por cores. Elementos verdes claros estão totalmente incluídos na plataforma. Elementos verde-escuros estão incluídos, mas precisam de personalização. Os elementos azuis não são incluídos por padrão e exigem total personalização. Imagens de animais e plantas conectadas a sensores e rastreadores também são visíveis. As setas indicam que os dados fluem para o sistema e ele pode gerenciar esses dispositivos.
Baixe um Arquivo Visio dessa arquitetura.
Fluxo de dados
Os componentes da plataforma aberta se encaixam nestas categorias:
Totalmente incluído: Serviços do Azure implantados uma vez. Você expande esses componentes quando adiciona dispositivos à solução.
Incluídos, mas que precisam de personalização: serviços implantados pela solução. Você modifica esses serviços para se adequar ao seu caso de uso. Consulte o Guia do desenvolvedor do Project 15 Open Platform para obter informações detalhadas sobre esses serviços. Para obter uma exibição de alto nível dos serviços, confira Detalhes da solução mais adiante neste artigo.
Não incluído e que exige total personalização: o local onde a propriedade intelectual reside. Depois de implantar a solução em sua própria conta do Azure, ela será criada por você. Pense em como você usa um processador de texto. O processador de texto é uma ferramenta, e o guia estratégico que você escreve é seu. A história que você publica é sua, e a receita que você gera é sua. Com o Project 15 Open Platform, a mesma ideia se aplica. Esta solução é uma ferramenta que você usa para criar suas próprias soluções.
Detalhes da solução
Diagrama mostrando os componentes do Azure que constituem o Project 15 Open Platform. As caixas representam camadas da solução, como o gateway, a camada de processo de dados, a camada de apresentação e a camada de armazenamento. As setas mostram como os dados fluem entre essas camadas. As setas mostram como os usuários e dispositivos interagem com o sistema.
Baixe um Arquivo Visio dessa arquitetura.
Vários serviços e configurações do Azure constituem o Project 15 Open Platform:
O serviço de provisionamento de dispositivo do Hub IoT do Azure provisiona dispositivos IoT e os conecta ao Hub IoT.
As plataformas e serviços de streaming criam o pipeline de dados necessário para a telemetria básica e o processamento de eventos:
- Os Hubs de Eventos do Azure ingerem telemetria e eventos de dispositivos IoT.
- A Grade de Eventos do Azure fornece um modelo de publicação-assinatura que roteia eventos.
O Azure Stream Analytics analisa dados (3a). O Azure Functions processa dados (3b). O Azure Time Series Insights monitora, analisa e armazena dados (3c). Esses três serviços também alimentam dados em uma camada de apresentação.
Os usuários se conectam à camada de apresentação por meio de navegadores. Nessa camada:
- As mensagens do Serviço SignalR do Azure oferecem visualização em tempo real.
- O Serviço de Aplicativo do Azure e o recurso de Aplicativos Web fornecem plataformas para criar, implantar e escalar aplicativos Web.
- Ferramentas como o Time Series Insights e o Power BI visualizam dispositivos IoT, telemetria e eventos em sites.
Bancos de dados, Armazenamento de Blobs do Azure e tabelas armazenam dados de telemetria e arquivo de escritórios no campo.
Outros componentes do Azure fornecem mais funcionalidade:
- O Azure Functions e o recurso Aplicativos de API do Serviço de Aplicativo do Azure operam para disponibilizar eventos de gerenciamento de dispositivos em sites.
- O Microsoft Entra ID gerencia usuários.
- Os Aplicativos de API e a Grade de Eventos gerenciam dados externos.
- Os Gêmeos Digitais do Azure oferecem recursos de modelagem para otimizar operações.
- O Microsoft Defender para Nuvem protege a solução estabelecendo políticas de segurança e controles de acesso.
- Os Hubs de Notificação do Azure e os Aplicativos Lógicos do Azure tratam notificações.
- O Azure Machine Learning fornece recursos de IA para prever o comportamento do dispositivo.
- O Azure Mapas rastreia dados de delimitação geográfica para fornecer serviços baseados em localização.
Componentes
O Hub IoT conecta os dispositivos aos recursos de nuvem do Azure. Com esse serviço gerenciado, você pode usar consultas para filtrar dados enviados para a nuvem.
O serviço de provisionamento de dispositivo do Hub IoT possibilita o provisionamento just-in-time sem toque. Esse serviço auxiliar do Hub IoT permite provisionar dispositivos de forma segura e escalonável.
Hubs de Eventos são uma plataforma de streaming para Big Data totalmente gerenciada.
A Grade de Eventos simplifica os aplicativos baseados em eventos. Esse serviço roteia eventos de origens para destinos e desvincula os editores de eventos dos assinantes de eventos.
O Stream Analytics fornece processamento de fluxo sem servidor em tempo real que pode executar consultas na nuvem e em dispositivos na borda da rede. O Stream Analytics no IoT Edge pode filtrar ou agregar dados enviados para a nuvem para processamento ou armazenamento posterior.
O Functions é uma plataforma de computação sem servidor orientada a eventos a ser usada para criar e depurar localmente sem configuração adicional. Com o Functions, você pode implantar e operar em escala na nuvem e usar gatilhos e associações para integrar serviços.
O Time Series Insights é uma plataforma de análise que pode ser usada para monitorar, analisar e visualizar dados de série temporal de IoT.
O Azure SignalR Service é uma biblioteca de software de código aberto que fornece uma maneira de enviar notificações para aplicativos Web em tempo real.
O Serviço de Aplicativo e o recurso Aplicativos Web são plataformas totalmente gerenciadas para criar, implantar e escalar aplicativos Web.
O Power BI é uma coleção de serviços de software e aplicativos que você usa para conectar e visualizar fontes de dados não relacionadas.
O Armazenamento de Blobs é um armazenamento otimizado para objetos de nuvem que gerencia grandes quantidades de dados não estruturados.
Os Aplicativos de API são um recurso do Serviço de Aplicativo que você pode usar para criar e consumir APIs na nuvem enquanto usa a linguagem de sua preferência.
O Microsoft Entra ID é um serviço de identidade multilocatário, baseado em nuvem, que controla o acesso ao Azure e a outros aplicativos de nuvem.
Os Gêmeos Digitais do Azure criam modelos de dispositivos e ambientes IoT. Você pode usar essas representações digitais para desenvolver produtos melhores, otimizar operações, minimizar custos e melhorar as experiências do cliente.
O Microsoft Defender para Nuvem oferece recursos de XDR (detecção e resposta estendida) que protegem cargas de trabalho de nuvem híbrida contra ameaças.
Os Hubs de Notificação fornecem um mecanismo de push que você pode usar para enviar notificações para qualquer plataforma a partir de qualquer back-end.
Os Aplicativos Lógicos automatizam fluxos de trabalho. Esse serviço permite conectar aplicativos e dados em nuvens sem escrever código.
O Machine Learning é um ambiente baseado em nuvem que permite treinar, implantar, automatizar, gerenciar e acompanhar modelos de aprendizado de máquina. Com esses modelos, você pode prever o comportamento, os resultados e as tendências.
O Azure Mapas oferece APIs geoespaciais para adicionar mapas, análises espaciais e soluções de mobilidade a aplicativos.
Detalhes do cenário
Uma parte essencial dessas soluções é o Project 15 Open Platform, projetado e criado pela Microsoft. Este software de código aberto conecta-se à nuvem e gerencia dispositivos de forma segura que são usados por projetos de conservação. Sua arquitetura serve como referência para a criação de soluções de IoT de ponta a ponta.
Ao levar as equipes a cerca de 80% do caminho para soluções concluídas, o Project 15 Open Platform ajuda a atingir estas metas:
- Feche a lacuna de habilidades. A plataforma pronta para uso promove a inovação. Os desenvolvedores científicos podem expandir para casos de uso específicos.
- Agilize a implantação Ao ajudar as equipes a superar desafios técnicos, a plataforma reduz o tempo necessário para criar insights essenciais.
- Reduza o custo de desenvolvimento. A plataforma reduz a complexidade, resultando em custos gerais de desenvolvimento menores. Ela também abre oportunidades para parcerias com comunidades de desenvolvedores de código aberto e universidades.
Possíveis casos de uso
Com a Plataforma Aberta, o Project 15 contribui com as tecnologias mais recentes do Azure e do IoT para os esforços de conservação e sustentabilidade do ecossistema. Ao fazê-lo, o Projeto 15 acelera a inovação científica nestas e em outras áreas:
- Rastreamento e observação de espécies
- Prevenção contra caça ilegal
- Monitoramento do ecossistema
- Detecção de poluição
Implantar este cenário
A implantação no Azure ocorre com o toque de um botão. Os principais componentes da infraestrutura para uma solução de IoT padrão estão ativos e em execução.
Confira Implantar o Project 15 a partir da Microsoft Open Platform.
Colaboradores
Esse artigo é mantido pela Microsoft. Ele foi originalmente escrito pelos colaboradores a seguir.
Autor principal:
- Pamela Cortez | PM principal do IoT do Azure
Próximas etapas
- Visite o Project 15 no GitHub para implantar no Azure e saber como personalizar soluções de conservação e sustentabilidade ecológica.
- Microsoft e sustentabilidade
- AI for Earth
- A equipe do Project 15 adiciona conteúdo periodicamente ao canal do Project 15 no YouTube e a outros canais da Microsoft.
- Confira Introdução ao Hub IoT do Azure.