Azure 時間序列深入解析 Gen2 中的時間序列模型

發行項
10/26/2023

注意

時間序列深入解析（TSI）服務在 2025 年 3 月之後將不再受到支援。請考慮儘快將現有的 TSI 環境移轉至替代解決方案。如需淘汰和移轉的詳細資訊，請流覽我們的檔。

本文說明時間序列模型、功能，以及如何開始在 Azure 時間序列深入解析 Gen2 環境中建置和更新您自己的模型。

提示

移至 Contoso Wind Farm 示範環境，以取得即時時間序列模型範例。
瞭解如何使用 Azure 時間序列深入解析 Explorer 來處理時間序列模型。

摘要

傳統上，從 IoT 裝置收集的資料缺少內容資訊，因此難以快速尋找和分析感應器。時間序列模型的主要動機是簡化尋找和分析 IoT 或時間序列資料。它可藉由啟用時間序列資料的策展、維護和擴充來達成此目標，以協助準備取用者就緒的資料集以進行分析。

案例：Contoso 的新智慧烤箱

請考慮 Contoso 智慧烤箱的虛構案例。 在此案例中，假設每個 Contoso 智慧烤箱都有五個溫度感應器，其中一個用於四個頂級燃燒器，一個用於烤箱本身。直到最近，每個 Contoso 溫度感應器都會個別傳送、儲存及視覺化其資料。針對其廚房設備監視，Contoso 依賴基本圖表，每個個別感應器各有一個。

雖然 Contoso 對其初始資料和視覺效果解決方案感到滿意，但有數個限制變得很明顯：

客戶想知道當大多數頂級燃燒器開始時，整體烤箱會有多熱。 Contoso 比較難以分析和呈現整體烤箱條件的統一答案。
Contoso 工程師想要確認同時執行的頂級燃燒器不會產生效率不佳的耗電量。很難交叉參考哪些溫度和電壓感應器彼此相關聯，以及如何在商店中找出它們。
Contoso 品質保證小組想要稽核並比較兩個感應器版本之間的歷程記錄。很難判斷哪些資料屬於哪個感應器版本。

由於無法建構、組織及定義整體智慧烤箱時間序列模型，每個溫度感應器都會維持脫位、隔離且資訊較少的資料點。將這些資料點轉換成可採取動作的深入解析更為困難，因為每個資料集都獨立于其他資料集。

這些限制揭示了智慧型資料匯總和視覺效果工具的重要性，以伴隨 Contoso 的新烤箱：

當您能夠將資料關聯併合並成方便的檢視時，資料視覺效果就很有用。例如，顯示電壓感應器以及溫度感應器。
管理數個實體的多維度資料以及比較、縮放和時間範圍功能可能難以完成。

時間序列模型提供方便的解決方案 ，適用于此虛構範例中遇到的許多案例：

時間序列模型在查詢和導覽中扮演著重要的角色，因為它可藉由允許在時間範圍和感應器和裝置類型之間繪製比較，使資料內容化。（ A ）
資料會進一步內容化，因為時間序列模型中保存的資料會保留時間序列查詢計算作為變數，並在查詢時間重複使用。
時間序列模型會組織及匯總資料，以改善視覺效果和管理功能。（ B ）

主要功能

為了簡化且毫不費力地管理時間序列內容化，時間序列模型可在 Azure 時間序列深入解析 Gen2 中啟用下列功能。它可協助您：

利用純量函式、匯總作業等等撰寫和管理計算或公式。
定義父子關聯性，以啟用導覽、搜尋和參考。
定義與實例相關聯的屬性、定義為 實例欄位 ，並使用它們來建立階層。

元件

時間序列模型有三個核心元件：

時間序列模型實例
時間序列模型階層
時間序列模型類型

這些元件會結合以指定時間序列模型並組織您的資料。

時間序列模型可以透過 [Azure 時間序列深入解析總管] 建立和管理。時間序列模型設定可以透過模型設定 API 來管理。

時間序列模型實例

時間序列模型實例是時間序列本身的虛擬標記法。

在大部分情況下，實例都是由 deviceId 或 assetId 唯一識別的，這些識別碼會儲存為時間序列識別碼。

實例具有與其相關聯的 描述性資訊，稱為實例屬性 ，例如時間序列識別碼、類型、名稱、描述、階層和實例欄位。實例屬性至少包含階層資訊。

實例欄位 是描述性資訊的集合，可包含階層層級的值，以及製造商、操作員等等。

為 Azure 時間序列深入解析 Gen2 環境設定事件來源之後，系統會自動探索並建立時間序列模型中的實例。您可以使用時間序列模型查詢，透過Azure 時間序列深入解析總管來建立或更新實例。

Contoso Wind Farm 示範提供數個即時實例範例。

實例屬性

實例是由 timeSeriesId、typeId 、 name 、 description 、 hierarchyId 和 instanceFields 所定義。每個實例只會對應到一個類型，以及一或多個階層。

屬性	說明
timeSeriesId	實例所關聯之時間序列的唯一識別碼。在大部分情況下，實例是由 deviceId 或 assetId 等屬性唯一識別。在某些情況下，可以使用結合最多 3 個屬性的更特定複合識別碼。
typeId	實例相關聯的時間序列模型類型，區分大小寫的唯一字串識別碼。根據預設，所有探索到的新實例都會與預設類型相關聯。
NAME	name 屬性是選擇性且區分大小寫。如果名稱無法使用，則預設為 timeSeriesId 。如果提供名稱， timeSeriesId 仍可在中取得。
description	實例的文字描述。
hierarchyIds	定義實例所屬的階層。
instanceFields	實例的屬性，以及定義實例的任何靜態資料。它們會定義階層或非階層屬性的值，同時支援編制索引來執行搜尋作業。

注意

階層是使用實例欄位所建置。您可以為進一步的 實例屬性定義新增其他 instanceFields。

實例具有下列 JSON 標記法：

{
  "timeSeriesId": ["PU2"],
  "typeId": "545314a5-7166-4b90-abb9-fd93966fa39b",
  "hierarchyIds": ["95f0a8d1-a3ef-4549-b4b3-f138856b3a12"],
  "description": "Pump #2",
  "instanceFields": {
    "Location": "Redmond",
    "Fleet": "Fleet 5",
    "Unit": "Pump Unit 3",
    "Manufacturer": "Contoso",
    "ScalePres": "0.54",
    "scaleTemp": "0.54"
  }
}

提示

針對實例 API 建立、讀取、更新和刪除（CRUD）支援，請閱讀資料查詢一文和實例 API REST 檔。

時間序列模型階層

時間序列模型階層會藉由指定屬性名稱及其關聯性來組織實例。

您可以在指定的 Azure 時間序列深入解析 Gen2 環境中設定多個階層。時間序列模型實例可以對應至單一階層或多個階層（多對多關聯性）。

Contoso Wind Farm 示範會顯示標準實例和類型階層。

階層定義

階層是由階層 識別碼 、 名稱和 來源所定義。

屬性	說明
id	階層的唯一識別碼，例如，當您定義實例時，會使用這個識別碼。
NAME	用來提供階層名稱的字串。
來源	指定組織階層或路徑，這是使用者想要建立之階層的由上至下父子順序。父子屬性會對應實例欄位。

階層以 JSON 表示為：

{
  "hierarchies": [
    {
      "id": "6e292e54-9a26-4be1-9034-607d71492707",
      "name": "Location",
      "source": {
        "instanceFieldNames": [
          "state",
          "city"
        ]
      }
    },
    {
      "id": "a28fd14c-6b98-4ab5-9301-3840f142d30e",
      "name": "ManufactureDate",
      "source": {
        "instanceFieldNames": [
          "year",
          "month"
        ]
      }
    }
  ]
}

在先前的 JSON 範例中：

Location 定義具有父 states 代和子 cities 系的階層。每個 location 都可以有多個 states ，而後者又可以有多個 cities 。
ManufactureDate 定義具有父 year 代和子 month 系的階層。每個 ManufactureDate 都可以有多個 years ，而後者又可以有多個 months 。

提示

如需階層 API 建立、讀取、更新和刪除（CRUD）支援，請閱讀資料查詢一文和階層 API REST 檔。

階層範例

請考慮階層 H1 在其 instanceFieldNames 定義中具有 building 、 floor 和 room 的 範例：

{
  "id": "aaaaaa-bbbbb-ccccc-ddddd-111111",
  "name": "H1",
  "source": {
    "instanceFieldNames": [
      "building",
      "floor",
      "room"
    ]
  }
}

假設上一個定義中使用的實例欄位和數個時間序列，階層屬性和值會顯示如下表所示：

時間序列識別碼	執行個體欄位
ID1	「building」 = 「1000」，「floor」 = 「10」，「room」 = 「55」
ID2	「building」 = 「1000」，「room」 = 「55」
ID3	「floor」 = 「10」
ID4	「building」 = 「1000」，「floor」 = 「10」
ID5	未設定任何「建築物」、「樓層」或「房間」。

時間序列 ID1 和 ID4 會顯示為 Azure 時間序列深入解析 Explorer 中階層 H1 的一部分，因為它們已完整定義並正確排序 建築物 、樓層和房間參數。

其他類別會分類為 未父系實例 ，因為它們不符合指定的資料階層。

時間序列模型類型

時間序列模型類型可協助您定義執行計算的變數或公式。類型與特定實例相關聯。

類型可以有一或多個變數。例如，時間序列模型實例可能是溫度感應器類型 ，其包含變數 平均溫度 、 最小值溫度 和 最高溫度 。

Contoso Wind Farm 示範會將與其個別實例相關聯的數個時間序列模型類型視覺化。

提示

如需類型 API 建立、讀取、更新和刪除（CRUD）支援，請閱讀資料查詢一文和類型 API REST 檔。

類型屬性

時間序列模型類型是由 識別碼 、名稱、描述和變數所定義。

屬性	說明
id	類型區分大小寫的唯一字串識別碼。
NAME	用來提供型別名稱的字串。
description	型別的字串描述。
變數	指定與型別相關聯的變數。

類型符合下列 JSON 範例：

{
  "types": [
    {
      "id": "1be09af9-f089-4d6b-9f0b-48018b5f7393",
      "name": "DefaultType",
      "description": "Default type",
      "variables": {
        "EventCount": {
          "kind": "aggregate",
          "value": null,
          "filter": null,
          "aggregation": {
            "tsx": "count()"
          }
        },
        "Interpolated Speed": {
          "kind": "numeric",
          "value": {
              "tsx": "$event['Speed-Sensor'].Double"
          },
          "filter": null,
          "interpolation": {
              "kind": "step",
              "boundary": {
                  "span": "P1D"
              }
          },
          "aggregation": {
              "tsx": "right($value)"
          }
        }
      }
    }
  ]
}

時間序列模型類型可以有許多變數，可指定事件的公式和計算規則。深入瞭解如何定義時間序列模型變數