Azure ve Internet of Things (IoT)

Bu makale, bulutta bir IoT çözümünün ortak özelliklerini açıklamaktadır. IOT çözümleri, cihazlar arasında muhtemelen milyonlarca numaralandırılmış güvenli ve çift yönlü bir iletişim ve bir çözüm arayüzü gerektirir. Örneğin, bir çözüm, cihazınızdan buluta aktarılan etkinlik akışına ilişkin analizleri ortaya çıkarmak için otomatik, tahmini analitiği kullanabilir.

Aşağıdaki şema, tipik bir IoT çözüm mimarisinin anahtar unsurlarını göstermektedir. Diyagram, kullanılan Azure hizmetleri ve aygıt işletim sistemleri gibi belirli uygulama ayrıntılarını belirtir. Bu mimaride, IoT cihazları bir bulut ağ geçidine gönderdikleri verileri toplarlar. Bulut geçidi, verileri diğer arka uç hizmetleri tarafından işleme sokulması için kullanılabilir hale getirir. Bu arka uç hizmetleri, aşağıdakilere verilebilir:

• Diğer line-of-business uygulamaları.
• İnsan operatörleri, bir gösterge tablosu veya başka bir sunum cihazı aracılığıyla.

Cihaz Bağlantısı

Bir IOT çözüm mimarisinde, cihazlar genellikle depolama ve işleme için telemetri verilerini buluta gönderir. Örneğin, tahmini bir bakım senaryosunda, çözüm arka uç, belirli bir pompanın ne zaman bakım gerektirdiğini belirlemek için sensör verilerini kullanabilir. Aygıtlar, bulut son noktasından iletileri okuyarak buluttan aygıta ileti alıp yanıtlayabilir. Aynı örnekte, çözüm arka uçu, bakımı başlatmaya başlamasından hemen önce akışları yeniden yönlendirmeye başlamak için pompa istasyonundaki diğer pompalara mesajlar gönderebilir. Bu prosedür, bakım mühendisinin geldiği anda başlamasını sağlar.

Cihazları güvenli ve güvenilir şekilde bağlamak genellikle IoT çözümlerinde en büyük zorluktur. Bunun nedeni, IOT cihazlarının tarayıcılar ve mobil uygulamalar gibi diğer müşterilere kıyasla farklı özelliklere sahip olmasıdır. Özellikle, IoT cihazları:

• Genellikle insan operatörü olmayan gömülü sistemlerdir (telefonun aksine).
• Fiziksel erişimin pahalı olduğu uzak noktalarda konuşlandırılabilir.
• Yalnızca çözümün arka ucundan erişilebilir. Cihazla etkileşim kurmanın başka yolu yoktur.
• Sınırlı güç ve işleme kaynakları olabilir.
• Kesintili, yavaş veya pahalı ağ bağlantısı olabilir.
• Tescilli, özel veya endüstriye özgü uygulama protokollerini kullanmanız gerekebilir.
• Çok sayıda popüler donanım ve yazılım platformu kullanılarak oluşturulabilir.

Daha önceki kısıtlamalara ek olarak, herhangi bir IoT çözümü de ölçeklenebilir, güvenli ve güvenilir olmalıdır.

İletişim protokolüne ve şebeke kullanılabilirliğine bağlı olarak, bir cihaz bulutla doğrudan ya da bir ara ağ geçidi aracılığıyla iletişim kurabilir. IoT mimarileri genellikle bu iki iletişim kalıbının bir karışımına sahiptir.

Veri işleme ve analiz

Modern IoT çözümlerinde, veri işleme bulutta veya cihaz tarafında gerçekleşebilir. Aygıt tarafında işleme Edge computing denir. Verilerin nerede işleneceği seçimi aşağıdakilere benzer faktörlere bağlıdır:

• Ağ kısıtlamaları. Cihazlar ve bulut arasındaki bant genişliği sınırlıysa, daha fazla kenar işleme yapmak için bir teşvik vardır.
• Tepki Süresi. Bir cihaz üzerinde neredeyse gerçek zamanlı olarak işlem yapmak için bir gereklilik varsa, yanıtın cihazın kendisinde işlenmesi daha iyi olabilir. Örneğin, acil bir durumda durdurulması gereken bir robot kolu.
• Düzenleyici çevre. Buluta bazı veriler gönderilemez.

Genel olarak, hem kenar hem de bulutta veri işleme aşağıdaki yeteneklerin bir kombinasyonudur:

• Cihazlarınızdan ölçekte telemetri almak ve bu verilerin nasıl işleneceğini ve depolayacağını belirlemek.
• Telemetriyi, gerçek zamanlı olsun olmasın, imsight sunmak için analiz etme.
• Bulut veya ağ geçidi aygıtından belirli bir aygıta komut gönderme.

Ek olarak, bir IoT bulut arka uç aşağıdakileri sağlamalıdır:

• Cihaz kayıt yetenekleri
• Cihazlarınızın durumunu kontrol etmek ve faaliyetlerini izlemek için cihaz yönetimi.

Örneğin, tahmini bir bakım senaryosunda, bulut arka uç, geçmiş telemetri verilerini depolar. Çözüm, spesifik pompalardaki potansiyel anormal davranışları gerçek bir soruna neden olmadan önce tespit etmek için bu verileri kullanır. Veri analitiği kullanarak, önleyici çözümün düzeltici bir işlem yapması için cihaza bir komut göndermek olduğunu belirleyebilir. Bu işlem, cihaz ve bulut arasında, çözüm verimliliğini büyük ölçüde artıran otomatik bir geribildirim döngüsü oluşturur.

Sunum ve iş bağlantısı

Sunum ve iş bağlantısı katmanı, son kullanıcıların IoT çözümü ve cihazlarıyla etkileşime girmesine izin verir. Kullanıcıların cihazlarından toplanan verileri görüntülemesine ve analiz etmesine olanak tanır. Bu görünümler, hem geçmiş verileri, hem de gerçek zamanlı verileri görüntüleyebilen gösterge tabloları veya BI raporları biçimini alabilir. Örneğin, bir operatör, belirli pompa istasyonunun durumunu kontrol edebilir ve sistem tarafından gündeme getirilen uyarıları görebilir. Bu katman, kurumsal iş süreçlerine veya iş akışlarına bağlanmak için IoT çözümünün arka planını mevcut iş kolu uygulamaları ile entegre etmeye de olanak tanır. Örneğin, tahmini bir bakım çözümü, bakıma muhtaç bir pompayı tanımlarken bir pompa istasyonunu ziyaret etmek üzere bir mühendisin kitabı hazırlamak için bir çizelgeleme sistemi ile bütünleşebilir.