Что такое Azure Digital Twins?

Azure Digital Twins — это предложение "платформа как услуга" (PaaS), которое позволяет создавать графы двойников на основе цифровых моделей комплексных сред, которыми могут быть здания, фабрики, фермы, энергосистемы, железные дороги, стадионы и даже целые города. Эти цифровые модели можно использовать для получения аналитических сведений, позволяющих улучшать продукты, оптимизировать операции, сокращать расходы и повышать эффективность работы с клиентами.

Azure Digital Twins можно использовать для разработки архитектуры цифровых двойников, представляющей фактические устройства Интернета вещей в более широком облачном решении, и которая подключается к двойникам устройств Центр Интернета вещей для отправки и получения динамических данных.

Примечание.

Центр Интернета вещей двойники устройств отличаются от цифровых двойников Azure Digital Twins. Хотя Центр Интернета вещей двойники устройств поддерживаются центром Интернета вещей для каждого устройства Интернета вещей, подключаемого к нему, цифровые двойники в Azure Digital Twins могут представлять все, что определяется цифровыми моделями и создается в Azure Digital Twins.

Используйте свой опыт работы с доменом на основе Azure Digital Twins для создания настраиваемых, подключенных решений, которые выполняют следующие задачи.

• Моделирование любой среды, а также масштабируемая и безопасная реализация цифровых двойников.
• Подключение ресурсы, такие как устройства Интернета вещей и существующие бизнес-системы, используя надежную систему событий для создания динамической бизнес-логики и обработки данных
• Запрос среды динамического выполнения для извлечения аналитических сведений в режиме реального времени из графа двойников
• Создание подключенных трехмерных визуализаций среды, отображающих бизнес-логику и данные двойников в контексте
• Запрашивайте инициализированные данные среды и интегрируйте с другими данными Azure, аналитикой и службами ИИ, чтобы лучше отслеживать прошлое и прогнозировать будущее

Определение бизнес-среды

В Azure Digital Twins вы определяете цифровые сущности, которые представляют людей, места и предметы в вашей физической среде, с помощью настраиваемых типов двойников, которые называются моделями.

Вы можете считать эти определения моделей специальным словарем для описания вашего бизнеса. Например, для решения по управлению зданиями можно определить модель, определяющую тип здания, тип пола и тип лифта. Модели определяются в формате JSON, подобном языку определения Digital Twins (DTDL). В ADT модели DTDL описывают типы сущностей в соответствии со своими свойствами состояния, командами и связями. Вы можете разработать собственные наборы моделей с нуля или приступить к работе с уже существующим набором онтологий отрасли DTDL на основе общего словаря для вашей отрасли.

Совет

Версия 2 DTDL также используется для моделей данных во всех других службах Интернета вещей Azure, включая самонастраивающийся Интернета вещей и временных рядов Аналитика. Эта совместимость помогает подключить решение Azure Digital Twins к другим частям экосистемы Azure.

Определив модели данных, используйте их для создания цифровых двойников , представляющих каждую конкретную сущность в вашей среде. Например, можно использовать определение модели здания для создания нескольких двойников типа здания (здание 1, здание 2 и т. д.). Вы также можете использовать связи в определениях модели для подключения двойников друг к другу, формируя концептуальный граф.

Вы можете просмотреть граф Azure Digital Twins в Обозреватель Azure Digital Twins, который предоставляет интерфейс для создания и взаимодействия с графом:

Контекстуализация данных Интернета вещей и бизнес-системы

Цифровые модели в Azure Digital Twins — это динамические и актуальные представления реального мира.

Чтобы сохранить свойства цифровых двойников в вашей среде, можно использовать Центр Интернета вещей для подключения решения к устройствам IoT и IoT Edge. Эти управляемые Центром устройства представлены как часть графа двойников и предоставляют данные, которые используются для работы с моделью. Вы можете создать новую Центр Интернета вещей для использования с Azure Digital Twins или подключить существующий Центр Интернета вещей вместе с уже управляемыми устройствами.

Вы также можете управлять Azure Digital Twins из других источников данных, используя REST API или соединители для других служб Azure, таких как Logic Apps. Эти методы помогут вам ввести данные из бизнес-систем и включить их в граф двойников.

Azure Digital Twins предоставляет многофункциональную систему событий для поддержания текущего графа, включая обработку данных, которая может быть настроена для соответствия бизнес-логике. Вы можете подключать внешние вычислительные ресурсы, такие как Функции Azure, для гибкой и настраиваемой обработки данных.

Запрос к аналитике среды

Azure Digital Twins предоставляет мощный API запросов для извлечения аналитических сведений из среды динамического выполнения. API может запрашивать обширные условия поиска, включая значения свойств, связи, свойства связи, сведения о модели и многое другое. Вы также можете объединять запросы, собирать широкий спектр ценных сведений о среде и отвечать на интересующие вас вопросы. Дополнительные сведения о языке, используемом для создания этих запросов, см. в разделе "Язык запросов".

Визуализация среды в трехмерной студии сцен (предварительная версия)

Azure Digital Twins 3D Scenes Studio (предварительная версия) — это иммерсивная визуальная трехмерная среда, где конечные пользователи могут отслеживать, диагностировать и исследовать данные операционных цифровых двойников с визуальным контекстом трехмерных ресурсов. С помощью графа цифровых двойников и курированной трехмерной модели эксперты по темам могут использовать построитель низкого кода студии для сопоставления трехмерных элементов с цифровыми двойниками в графе Azure Digital Twins, а также определить интерактивность пользовательского интерфейса и бизнес-логику для трехмерной визуализации бизнес-среды. Затем трехмерные сцены можно использовать в размещенной студии трехмерных сцен или в пользовательском приложении, использующем компонент средства просмотра трехмерных трехмерных модулей.

Ниже приведен пример сцены в трехмерной студии Сцен, в которой показано, как свойства цифрового двойника можно визуализировать с помощью трехмерных элементов:

Предоставление общего доступа к данным двойников другим службам Azure

Данные в вашей модели Azure Digital Twins можно перенаправлять в подчиненные службы Azure для дополнительной аналитики или хранения.

Чтобы отправить данные цифровых двойников в Обозреватель данных Azure, вы можете воспользоваться функцией журнала данных Azure Digital Twins, которая подключает экземпляр Azure Digital Twins к кластеру Обозреватель данных Azure, чтобы обновления графов автоматически выбирались в Обозреватель данных Azure. Затем вы можете запросить эти данные в Azure Data Обозреватель с помощью подключаемого модуля запросов Azure Digital Twins для Обозреватель данных Azure.

Чтобы отправить данные цифрового двойника другим службам Azure или в конечном счете за пределами Azure, можно создать маршруты событий, которые используют центры событий, сетку событий и служебная шина для отправки данных через пользовательские потоки.

Ниже приведены некоторые действия, которые можно сделать с маршрутами событий в Azure Digital Twins:

• Подключение Azure Digital Twins в временные ряды Аналитика для отслеживания истории временных рядов каждого двойника
• Хранение данных Azure Digital Twins в Azure Data Lake
• Анализ данных Azure Digital Twins с помощью Azure Synapse Analytics или других средств аналитики данных Майкрософт
• Интеграция больших рабочих процессов с Logic Apps
• Отправка данных в пользовательские приложения для гибких и настраиваемых действий

Гибкий исходящий трафик данных — это другой способ подключения Azure Digital Twins к более крупному решению и поддержки пользовательских потребностей в непрерывной работе с этими аналитическими сведениями.

Образец архитектуры решения

Azure Digital Twins обычно используется в сочетании с другими службами Azure в составе более крупного решения Интернета вещей.

Возможная архитектура полного решения с помощью Azure Digital Twins может содержать следующие компоненты:

• Экземпляр службы Azure Digital Twins. В этой службе хранятся ваши модели двойников и граф двойников со сведениями о состоянии, а также осуществляется управление обработкой событий.
• Одно или несколько клиентских приложений, которые управляют экземпляром Azure Digital Twins, настраивая модели, создавая топологию и извлекая аналитические данные из графа двойников.
• Один или несколько внешних вычислительных ресурсов для обработки событий, создаваемых Azure Digital Twins или подключенными источниками данных, такими как устройства. Один из распространенных способов предоставления вычислительных ресурсов — с помощью Функций Azure.
• Центр Интернета вещей для предоставления возможностей управления устройствами и потоками данных Интернета вещей.
• Подчиненные службы для предоставления таких функций, как интеграция рабочих процессов (например, Logic Apps), холодное хранилище (например, Azure Data Lake) или аналитика (например, azure Data Обозреватель или временных рядов Аналитика).

На следующей схеме показано, где Azure Digital Twins может находиться в контексте более крупного примера решения Azure IoT.

Ресурсы

В этом разделе рассматриваются некоторые ресурсы, которые могут быть полезны при работе с Azure Digital Twins. Дополнительные ресурсы можно просмотреть в разделе "Ресурсы" этого набора документации (доступные по ссылкам навигации слева).

Лимиты служб

Сведения об ограничениях службы Azure Digital Twins см. в статье об ограничениях службы Azure Digital Twins. Здесь перечислены функциональные ограничения и ограничения на количество обращений службы, а также то, какие ограничения можно при необходимости изменить.

Терминология

Вы можете просмотреть список распространенных терминов Интернета вещей и их использование в службах Интернета вещей Azure, включая Azure Digital Twins, в глоссарии Интернета вещей Azure. Этот ресурс может быть полезен при начале работы с Azure Digital Twins и создании решения Интернета вещей.

Следующие шаги

• Погрузитесь в работу с Azure Digital Twins, ознакомившись со статьями Начало работы с примером сценария в Azure Digital Twins Explorer и Создание комплексного решения, чтобы просмотреть примеры сценариев.

• Либо изучите концепции Azure Digital Twins в статье Модели DTDL.