Azure IoT及其应用简介

 

近年来,云计算蓬勃发展,人们对于云计算的认知和接受程度也在逐步提升。越来越多的企业选择通过高速互联网络,将企业的基础系统、业务、平台部署到云端,利用网络便捷地获取计算、存储、数据、应用等服务。企业上云有利于降低企业信息化成本,构建工业互联网创新发展生态,促进实现制造业全过程、全产业链和产品全生命周期的优化,提升制造业与互联网融合发展水平。美名软件基于业界领先的公有云,为客户提供从数据采集到云端的整体方案。无论是设备供应商、设施维护人员,还是机器制造商,各方都能获得优质的远程监控和运维服务。其中,施耐德电气(中国)、易能立方科技、埃斯顿机器人、上海电器科学研究所等大型工业企业都采用了美名软件提供的Azure IoT开发服务。 本文介绍Azure IoT及其在具体项目中的一些应用。

 

 

 
 
 

下图显示了典型 IoT 解决方案架构的关键元素。 该简化构架包括设备连接、数据处理与分析、信息呈现三个层面。此图忽略了具体的实现细节,例如所用的 Azure 服务以及设备操作系统等。 该构架中,物联网设备收集数据并与云网关交互;云网关使其它后端服务可以处理这些数据;后端服务处理数据并提交给其它业务应用程序或仪表板操作人员及其它展示设备。

 

在 IoT 解决方案体系结构中,设备通常将遥测数据发送到云进行存储和处理。 例如,在上海电器科学研究所设备云平台项目中,解决方案后端可以使用设备数据流来判断特定的设备是否需要维护,并自动生成工单,并下发到手机APP。 此过程可确保维护工程师可及时到场开展设备维护工作。

 
 

 

 
 
 
 
 

在 IoT 解决方案中,最大的挑战通常是以安全可靠的方式连接设备。 这是因为,相比于其他客户端(例如浏览器和移动应用),IoT 设备有不同的特征。 具体而言,IoT 设备具有以下特征:

通常是无人操作的嵌入式系统(与电话不同)

可以部署到远程位置访问那些物理访问昂贵的设备。

可能只能通过解决方案后端来访问。 无法通过其他方式来与设备交互。

能力和处理资源可能都有限。

网络连接可能不稳定、缓慢或昂贵。

可能需要使用专属、自定义或行业特定的应用程序协议。

可以使用大量常见的硬件和软件平台来创建。

 

除了上述约束,任何 IoT 解决方案还必须是可缩放的、安全的和可靠的。

 

 
 
 
 
 

 
 

设备可以与云直接通信,也可以通过中介性网关与云通信,具体取决于通信协议和网络可用性。 IoT 体系结构通常混合使用这两种通信模式。

 

Azure IoT 简化了 IoT 项目的复杂性,并解决了诸多问题,如:安全性、体系结构不兼容性和缩放 IoT 解决方案。

 

在现代 IoT 解决方案中,数据处理可在云中或设备端进行。设备端处理称为“边缘计算”。数据处理位置的选择取决于多项因素,例如:

网络约束。 如果设备和云之间的带宽有限,则需进行更多的边缘处理。

响应时间。 如果需要在设备上进行近实时的操作,则最好是在设备中处理响应。 例如,紧急情况下需停止机械臂。

法定环境。 某些数据不能发送到云。

 

通常情况下,在边缘和云中进行的数据处理都是以下功能的组合:

接收大规模来自设备的遥测数据,并确定如何处理和存储该数据。

通过分析遥测数据为用户提供见解,不管是实时的还是事后的。

从云或网关设备向特定设备发送命令。

 

另外,IoT 云后端应提供:

设备注册功能,用于:

预配设备。

控制哪些设备有权连接到基础结构。

设备管理,目的是控制设备状态并监视设备活动。

 

 
 

例如,在埃斯顿机器人远程监控运维云平台中,使用IoT Hub来在云端注册及配置设备。 解决方案使用边缘计算确定特定机器人上可能存在的异常行为,防止其引发真正的问题。 云平台后台服务使用数据分析将产量、能耗等信息反馈给终端用户。

 

呈现和业务连接层可让最终用户与 IoT 解决方案及设备交互。 它可让用户查看和分析从其设备收集的数据。 这些视图可以采用仪表板或 BI 报表的格式,以显示历史数据和/或接近实时的数据。 例如,在WAGO云平台中采用了Power BI来展现各种报表,终端用户也可以下发命令来对设备进行控制。

 

Azure IoT还有很多云服务及其应用这里就不一一列举。

 

 

 
 
 
 
 
 
 
 
 

美名软件凭借经验丰富的高效软件开发团队,深厚的软件技术积累,以及以服务为导向的组织文化,已经为诸多著名企业提供了包含工厂过程自动化、海事技术、机械工程、楼宇自动化、能源技术等领域的独特创新性解决方案,获得了全球客户的高度认可。

 
 
 
 
 
 
 
 

 

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