了解数字孪生对象模型和空间智能图

重要

Azure 数字孪生服务的新版本已发布。 鉴于新服务的扩展功能，本文档集中介绍的原始 Azure 数字孪生服务 (已停用) 。

若要查看新服务的文档，请访问活动的 Azure 数字孪生文档。

Azure 数字孪生是一种 Azure IoT 服务，可提供物理环境及相关设备、传感器和人员的全面虚拟呈现形式。 它通过将特定于域的概念组织成有用的模型来改进开发。 此后，这些模型位于空间智能图中。 此类概念可如实地为人员、空间和设备之间的关系和交互进行建模。

数字孪生对象模型介绍了特定于域的概念、类别和属性。 模型是由希望根据其特定需求定制解决方案的用户预定义的。 这些预定义的数字孪生对象模型共同构成本体。 智能建筑物的本体可描述地区、场所、楼层、办公室、区域、会议室和电话间。 能源网格本体可描述各种发电站、变电站、能源资源和客户。 利用数字孪生对象模型和本体，可自定义各种场景和需求。

准备好数字孪生对象模型和本体后，便可以填充空间图。 空间图是与 IoT 解决方案相关的空间、设备和人员之间的多种关系的虚拟呈现形式。 此图显示了使用智能建筑物本体的空间图示例。

空间图将空间、设备、传感器和用户汇集在一起。 每一个对象均以模拟现实世界的方式链接在一起。 在此示例中，43 会场有四层楼，每层楼都具有许多不同区域。 用户与其工作站相关联，并且可以访问图形的某些部分。 管理员有权更改空间图，而访问者仅有权查看某些建筑物数据。

数字孪生对象模型

数字孪生对象模型支持以下主要对象类别：

• 空格是虚拟或物理位置，例如，Tenant、Customer、和RegionVenue。
• 设备：虚拟或实体设备，例如 AwesomeCompany Device 和 Raspberry Pi 3。
• 传感器：检测事件的对象，例如 AwesomeCompany Temperature Sensor 和 AwesomeCompany Presence Sensor。
• 用户：标识在位者及其特征。

其他对象类别包括：

• 资源 附加到空间，通常表示空间图中对象要使用的 Azure 资源， IoTHub例如。
• Blob：附加到对象（如空间、设备、传感器和用户）。 它们用作具有 MIME 类型和元数据的文件，例如 maps、pictures 和 manuals。
• 扩展类型：可扩展的枚举，用于扩充具有特定特征的实体，例如 SpaceType 和 SpaceSubtype。
• 本体表示一组扩展类型，例如，Default、Building、和BACnetEnergyGrid。
• 属性键和值 是空间、设备、传感器和用户的自定义特征。 除了用作内置特征，它们还可以用于其他用途，例如将 DeltaProcessingRefreshTime 作为密钥，将 10 作为值。
• 角色是分配给空间图中用户和设备的权限集，例如，Space AdministratorUser Administrator和Device Administrator。
• 角色分配：空间图中角色与对象之间的关联。 例如，可授予用户或服务主体管理空间图中某个空间的权限。
• 安全密钥存储：为给定空间对象下的层次结构中的所有设备提供安全密钥，以允许设备与数字孪生进行安全通信。
• 用户定义的函数 (UDF)：允许在空间图中进行可自定义的传感器遥测处理。 例如，UDF 可执行以下操作：
  • 设置传感器值。
  • 根据传感器读数执行自定义逻辑，并将输出设置为空间。
  • 将元数据附加到空间。
  • 满足预定义条件时发送通知。 目前，可以用 JavaScript 编写 UDF。
• 匹配器：用于确定为给定的遥测消息执行哪些 UDF 的对象。
• 终结点 是可以路由遥测消息和数字孪生事件的位置，例如 Event Hub， Service Bus和 Event Grid。

空间智能图

空间图是数字孪生对象模型中定义的空间、设备和人员的层次结构图。 空间图支持继承、筛选、遍历、可伸缩性和扩展性。 可使用 REST API 集合管理空间图并与其交互。

如果在订阅中部署数字孪生服务，便可成为根节点的全局管理员。 然后会自动获得对整个结构的完全访问权限。 使用空间 API 预配关系图中的空间。 使用设备 API 预配服务，使用传感器 API 预配传感器。 开源工具 还可用于批量预配图形。

关系图继承。 继承适用于来源于父节点及其以下所有节点的权限和属性。 例如，为给定节点上的用户分配角色时，该用户会获得该角色对给定节点及其以下每个节点所拥有的权限。 该节点下的所有节点会继承为给定节点定义的每个属性密钥和扩展类型。

关系图筛选。 筛选用于缩小请求结果范围。 可按照 ID、名称、类型、子类型、父空间和关联空间进行筛选。 也可按照传感器数据类型、属性密钥和值、raverse、minLevel、maxLevel 以及其他 OData 筛选器参数进行筛选。

关系图遍历。 可从其深度和广度遍历空间图。 对于深度，可使用 traverse、minLevel、maxLevel 等参数自上而下或自下而上遍历关系图。 对于广度，可以遍历关系图以使同级节点直接连接到父空间或它的某个后代。 查询对象时，可以使用 GET API 的 includes 参数获取与该对象有关系的所有相关对象。

关系图可伸缩性。 数字孪生确保关系图具有可伸缩性，以便它能处理实际工作负荷。 数字孪生可以用于表示房地产、基础设施、设备、传感器、遥测等大型项目组合。

关系图扩展性。 使用扩展性并通过新类型和本体来自定义基础数字孪生对象模型。 也可以使用可扩展的属性和值扩充数字孪生数据。

空间智能图管理 API

从 Azure 门户部署数字孪生后，系统会自动生成管理 API 的 Swagger URL。 这会在 Azure 门户的概述部分中显示，其格式如下。

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

名称	替换为
YOUR_INSTANCE_NAME	数字孪生实例的名称
YOUR_LOCATION	托管实例的服务器区域

此图中显示了完整的 URL 格式。

有关使用空间智能图的详细信息，请访问 Azure 数字孪生管理 API 非公开预览版。

提示

我们提供了 Swagger 非公开预览版来演示 API 功能集。 它托管在 docs.westcentralus.azuresmartspaces.net/management/swagger 中。

详细了解如何使用 Swagger

所有 API 调用必须使用 OAuth 进行身份验证。 API 遵循 Microsoft REST API 准则约定。 大多数返回集合的 API 支持 OData 系统查询选项。

后续步骤

• 要了解有关设备连接以及如何将遥测消息发送到数字孪生的信息，请参阅 Azure 数字孪生设备连接与遥测数据入口。

• 要了解管理 API 限制和节流的信息，请参阅 Azure 数字孪生 API 管理和限制。