Den här artikeln innehåller en översikt över övervakning och hantering av processlooparkitektur, egenskaper och komponenter.
Arkitektur
Ladda ned en Visio-fil med den här arkitekturen.
IoT-hanterings- och övervakningsloopen är ett övervakningssystem som säkerställer att systemet fungerar inom driftströsklar. Flera enheter i ett system måste agera i samförstånd för att uppnå och hålla sig inom det tolerabla intervallet för önskat tillstånd. Loopen hantera och övervaka observerar och korrelerar trender för hottelemetrisignaler från flera enheter för att härleda aktuellt tillstånd. Logik kombinerar dessa trender med varm tidsseriehistorik och systemsignaler för företag för att beräkna nya insikter. Monitor- och hanteringsloopen skickar sedan insikterna via en regelmotor för att generera ställdonskommandon eller skapa larm efter behov.
Kännetecken
Övervaka och hantera loopar har följande egenskaper:
- Kan vara fjärransluten eller nära de fysiska IoT-enheterna. Lokaler som är avlägsna av naturen, som olje- och gasledningar, krafttransformatorer, smarta dörrklockor, farliga miljöer och tillgångsspårare kan inte hantera den här infrastrukturen. För dessa miljöer övervakar och hanterar du loopar från fjärranläggningar som offentliga eller privata moln. I processindustrier, som oljeraffinering och kemisk tillverkning, kan övervakning och hantering av loopar distribueras närmare enheterna. Diskret tillverkning kan också distribuera dessa loopar lokalt, eftersom nätverksavbrott kan bli kostsamma.
- Beroende av enhetsbaserade mått- och kontrollloopar för kärnövervaknings- och hanteringsprocesser.
- Kan integreras med andra företagssystem som affärsresursplanering (ERP), hantering av kundrelationer (CRM), produktlivscykelhantering (PLM) och supportsystem för kontextualisering av åtgärder. Övervaka och hantera loopar är inte beroende av att dessa system fungerar.
- Använd sensortelemetriströmmar och bidra till senaste kända enhetstillstånd, cacheminne för frekvent tidsserie, historik för varma tidsserier och samlade sammanslagningar.
- Skapa övervakningskommandon tillbaka till enheter för villkor som måste korrigeras.
- Beräkna beroende enhetstillstånd och ange händelsefeeds för externa system.
- Integrera främst med enheter och företagssystem via HTTP-, MQTT- och AMQP-nätverksprotokoll.
- Kan ha cykeltider på några sekunder, beroende på IoT-scenariot. Fördröjningsavvikelse för nätverkspaket eller jitter kan inträffa när du använder tidsokänsliga nätverksprotokoll som MQTT, HTTP och AMQP.
Komponenter
Övervaka och hantera loopar innehåller följande komponenter:
- Meddelandeköer bearbetar telemetri och skickar kommandon till enheter.
- Ett enhetsregister, eller ett system med post och enkel sanning för alla IoT-enheter, lagrar metadata om enheter och relationer mellan enheter. Telemetriströmprocessorn använder registerinformation för att förstå meddelandestrukturen för telemetri och parsa och köra dataströmbearbetningslogik. Meddelandekoordinatorn använder registret för att verifiera enhetsanslutningsbegäranden och fatta beslut om meddelanderoutning. Händelsehanteringslogik använder entitetsmetadata för att säkerställa att indata, utdata och bearbetningslogik överensstämmer med strukturella och semantiska entitetsrelationer och interaktioner.
- En telemetriströmprocessor (TSP) tar emot enhetens telemetri, härleder status för enskilda enheter och enhetsuppsättningar och identifierar fel och avvikelser från önskat tillstånd. TSP skickar felvillkor och aggregerade eller rådata pekar till lämpliga händelsehanterare och till frekvent och varm lagring för vidare bearbetning och arkivering.
- Historik för frekventa tidsserier är hög hastighet i minnet eller fjärrlagring med cachelagring som ger senast kända enhetsmått och en uppsättning datapunkter för att identifiera trender i nära realtid.
- Historiken för varma tidsserier lagrar några veckors datapunkter för att korrelera trender i nära realtid med långsiktiga trender och känna av potentiella avvikelser från önskat tillstånd. Övervaka och hantera loopar kan också använda indexerad lagring för att förberäkna trender.
- Händelseberäkning beräknar åtgärdsbara händelser genom att kombinera dataströmprocessorhändelser, senast kända enhetstillstånd, nära realtidstrender från frekvent tidsseriehistorik och varm tidsseriehistorik om det behövs.
- En regelmotor förbrukar och hanterar affärshändelser genom att justera önskade enhetstillstånd via lämpliga kommandon. Regelmotorn kan också publicera händelser och larm till övervakningskonsolen.
- En övervakningskonsol ger visuell visning och mänsklig inblandning om det behövs.
Scenarioinformation
En IoT-loop (Internet-of-Things) är ett övervakningssystem som kontinuerligt övervakar ett fysiskt system som styrs av en uppsättning nätverksanslutna IoT-enheter. Loopen monitor and manage ser till att systemet ligger inom det toleransbara intervallet för den önskade tillståndsuppsättningspunkten och utfärdar kommandon för att styra systemet.
Potentiella användningsfall
Den här lösningen är idealisk för energi-, miljö-, tillverknings-, utbildnings-, anläggnings- och fastighetsindustrin. Några exempelscenarier för att övervaka och hantera loopar är:
- Smart skräpinsamling: Dirigera lastbilen till den väg som har störst behov av skräpinsamling.
- Smart campus: Utfärda campus evakueringsvarning vid brandidentifiering i flera byggnader.
- Strömdistribution: Stäng proaktivt av strömmen till flera stadsblock baserat på en prognos för hög vind och regn.
- Övervakning av gasledningar: Stäng av en gaspumpstation när avkänningstrycket sjunker i flera segment i en fjärrledning.
- Smarta mätare: Övervaka strömförbrukningen och kombinera den med väderprognoser för att automatiskt höja setpointen för hemtermostater, som en del av ett program för att ge rabatter till sparsamma kraftkonsumenter.
- Vindkraftspark: När du märker en effektfaktorfall i en vindkraftspark, schemalägg inspektionen av de misstänkta vindkraftverken.
- Processindustrier: Övervaka och kontrollera råoljesprickningsprocessen i ett oljeraffinaderi. Övervaka och kontrollera färg- och bulkkemikalitillverkning.
- Diskret tillverkning: Övervaka och kontrollera en widgetkontroll och förpackningscell.
Deltagare
Den här artikeln underhålls av Microsoft. Den skrevs ursprungligen av följande deltagare.
Huvudförfattare:
- Hanu Kommalapati | Huvudprogramtekniker
Om du vill se icke-offentliga LinkedIn-profiler loggar du in på LinkedIn.