國外物聯(lián)網平臺 微軟Azure IoT 初探

責任編輯:editor005

2016-09-09 14:05:57

摘自:中國物聯(lián)網

每秒分析數(shù)百萬事件,以及快速開發(fā)和部署實時監(jiān)視解決方案,從基礎結構中的設備和傳感器發(fā)送的數(shù)據(jù)獲得可操作的建議。事件中心每秒可以引入數(shù)百萬的事件,從而能夠處理和分析連接設備和應用程序生成的海量數(shù)據(jù)。

平臺定位

連接設備、其它 M2M 資產和人員,以便在業(yè)務和操作中更好地利用數(shù)據(jù)。

連接 IoT 設備

將所有設備連接到云,從這些設備接收大規(guī)模數(shù)據(jù),以及管理這些設備的授權和限制。

在將設備連接到云和處理設備的聚合事件流時,互聯(lián)設備的快速增長以及平臺和協(xié)議的不一致會引起巨大挑戰(zhàn)。平臺預配容量以處理來自數(shù)百萬設備的事件,同時支持 AMQP 和 HTTP 協(xié)議,保護每臺設備的事件順序。

實時監(jiān)視

將設備連接到云并接收事件數(shù)據(jù)時,監(jiān)視此數(shù)據(jù)流,以獲得對業(yè)務的見解、促進效率提升及精簡業(yè)務流程。

每秒分析數(shù)百萬事件,以及快速開發(fā)和部署實時監(jiān)視解決方案,從基礎結構中的設備和傳感器發(fā)送的數(shù)據(jù)獲得可操作的建議。

Azure IoT架構

  Azure IoT服務

  Azure IoT 中心(IoT Hub)

Azure IoT 中心是一項完全托管的服務,可在數(shù)百萬個 IoT 設備和一個解決方案后端之間實現(xiàn)安全可靠的雙向通信。

提供可靠的設備到云和云到設備的大規(guī)模消息傳送。

使用每個設備的安全憑據(jù)和訪問控制來實現(xiàn)安全通信。

可廣泛監(jiān)視設備連接性和設備標識管理事件。

包含最流行語言和平臺的設備庫。

設備級別的身份驗證 :每個設備設置獨有的安全密鑰,IoT 中心標識注冊表會存儲設備標識和密鑰,后端可將個別設備加入允許列表或方塊列表,以便完全控制設備訪問權限。

設備連接操作監(jiān)控 :設備標識管理操作與設備連接事件存在詳細的操作日志,便于識別連接問題,例如,嘗試使用錯誤憑據(jù)進行連接的設備、消息發(fā)送太頻繁,或拒絕所有云到設備的消息。

豐富的設備庫 :Azure IoT 設備 SDK 也支持C、C#、Java 和 JavaScript 等托管語言,支持許多 Linux 分發(fā)版、Windows 和實時操作系統(tǒng)。

可擴展的IoT 協(xié)議:IoT 中心存在一個公共協(xié)議,它使設備可以通過本機方式使用 MQTT v3.1.1、HTTP 1.1 或 AMQP 1.0 協(xié)議。還可以通過以下方式擴展 IoT 中心,以便為自定義協(xié)議提供支持。

現(xiàn)場網關:使用 Azure IoT 網關 SDK創(chuàng)建現(xiàn)場網關,該 SDK 可將自定義協(xié)議轉換為 IoT 中心所理解的三個協(xié)議之一。

云網關:自定義 Azure IoT 協(xié)議網關(在云中運行的一個開放源代碼組件)。

可擴展高并發(fā)的事件處理: Azure IoT 中心可擴展為數(shù)百萬個同時連接的設備,以及每秒數(shù)百萬個事件。

基于事件的設備數(shù)據(jù)處理: 事件處理器引擎在熱路徑上可以處理設備事件,也可以將它們存儲在冷路徑上以供分析。IoT 中心可保留最多 7 天的事件數(shù)據(jù),以保證可靠的處理并消減負載峰值。

可靠的云到設備消息傳送: 后端使用 IoT 中心將消息發(fā)送到單個設備(含至少一次的傳遞保證)。每條消息都有單獨的生存時間設置,且后端可以請求傳遞和過期回執(zhí)。這可確保完全了解云到設備消息的生命周期。

存儲分析文件和緩存的傳感器數(shù)據(jù): 設備使用 SAS URI 將 IoT 中心托管的文件上載到 Azure 存儲空間。當文件到達云時,IoT 中心可以生成通知,使后端處理這些文件。

事件中心 Event Hubs

事件中心是一種事件處理服務,用于向云提供大規(guī)模的事件與遙測數(shù)據(jù)入口,并且具有較低的延遲和較高的可靠性。事件中心充當事件管道"前門“,位于事件生成者與事件使用者之間的組件或服務,可以將事件流的生成與這些事件的使用分離開來。

事件中心每秒可以引入數(shù)百萬的事件,從而能夠處理和分析連接設備和應用程序生成的海量數(shù)據(jù)。

事件中心收集到數(shù)據(jù)后,可以使用任何實時分析提供程序或批處理/存儲適配器來轉換和存儲這些數(shù)據(jù)。

事件中心可將事件流的生成與這些事件的使用分離開來,事件使用者可以根據(jù)自己的計劃訪問事件。

每秒將數(shù)百萬事件流式傳輸?shù)蕉鄠€應用程序中

事件中心是一個高度可伸縮的發(fā)布-訂閱采集器,每秒可獲取數(shù)百萬個事件,能夠處理和分析互連設備與應用程序生成的海量數(shù)據(jù)。將數(shù)據(jù)采集到事件中心后,使用任何實時分析提供程序或者批處理/存儲適配器來轉換和存儲數(shù)據(jù)。

允許應用程序處理負載分布可變的事件

大數(shù)據(jù)是當今互連世界的直接體現(xiàn)。大數(shù)據(jù)有很多來源,例如每隔數(shù)分鐘就會生成遙測數(shù)據(jù)的互連式汽車和恒溫器、每隔一秒就會生成事件的應用程序性能計數(shù)器,或者在用戶每執(zhí)行一個操作時就會捕獲遙測數(shù)據(jù)的移動應用程序。具有彈性的托管采集器服務能夠應對不斷變化的負載分布,以及間斷性連接造成的負載高峰。

跨平臺連接數(shù)百萬臺設備

互連設備的快速涌現(xiàn)使 IT 行業(yè)面臨更嚴峻的挑戰(zhàn),因為必須應對各種平臺和協(xié)議。在連接這些不同數(shù)據(jù)源的同時處理大規(guī)模的聚合流已成為一個很大的難題。事件中心可讓用戶輕松置備容量以從數(shù)百萬臺設備采集事件,同時還能基于每臺設備保留事件順序。支持 AMQP 和 HTTP,讓很多平臺可與事件中心一起使用,本機客戶端庫也可用于各種流行平臺。

流分析(Stream Analytics)

云中的事件實時流式處理引擎,可實時快速開發(fā),對現(xiàn)有數(shù)據(jù)屬性進行深入了解。

為物聯(lián)網解決方案執(zhí)行實時分析

每秒對數(shù)百萬事件進行流式處理

獲得關鍵任務的可靠性和性能預測結果

利用設備和應用程序的數(shù)據(jù),創(chuàng)建實時儀表板和警報

跨多個數(shù)據(jù)流進行關聯(lián)

使用常見的基于 SQL 的語言,以實現(xiàn)快速開發(fā)

實時獲取分析結果

實現(xiàn)快速開發(fā)和部署低成本分析解決方案,從設備、傳感器、基礎結構和應用程序實時獲取深入分析結果。

{C}

實現(xiàn)快速開發(fā)

減少為擴展的分布式系統(tǒng)開發(fā)分析功能時的困難并降低復雜程度。只需使用基于 SQL 的語法描述所需的轉換,系統(tǒng)將自動分配以實現(xiàn)擴展、性能和恢復能力,完全不需要管理復雜的基礎結構和軟件。

執(zhí)行實時分析

與事件中心的現(xiàn)成集成,每秒可接收數(shù)百萬事件。比較多個實時流或將實時流與歷史值和模型一起進行比較。這樣可以實現(xiàn)異常檢測和傳入數(shù)據(jù)轉換,并能夠在流中出現(xiàn)特定錯誤或情況時觸發(fā)警報,以及為實時儀表板提供支持。

實現(xiàn)任務可靠性和擴展能力

擴展以適應任何數(shù)據(jù)量需求,同時仍能實現(xiàn)高吞吐量、低延遲和有保證的恢復能力,不需要任何硬件或其它前期成本,也不需要耗費時間進行安裝或設置。在數(shù)分鐘內啟動并運行。流分析可在高吞吐量的條件下處理數(shù)據(jù),結果可預測且無數(shù)據(jù)丟失。

通知中心(Notification Hubs)

可縮放的大規(guī)模移動推送通知引擎,可快速將數(shù)百萬條消息推送至多種平臺(iOS, Android, WP等)

  在幾分鐘內廣播至數(shù)百萬設備

快速將數(shù)百萬條消息推送至 iOS、Android (Baidu Push)、Windows,或 Kindle 設備。

支持任何后端系統(tǒng)

可插入內部環(huán)境或 Azure 云端運行的任何后端系統(tǒng):.NET、PHP、Java、Node。

通過動態(tài)標簽推送至不同用戶群

利用標簽功能,根據(jù)活動、興趣、位置,或首選項劃分用戶群,在正確的時間將正確的信息推送給正確的人員。

使用模板輕松實現(xiàn)本地化

使用模板功能推送本地化通知信息,讓用戶獲得與自己所用語言一致的信息。模板功能無需為每個客戶存儲本地化設置。

針對大規(guī)模環(huán)境設計

無需重構或切分(Sharding),即可快速擴展至數(shù)百萬設備,發(fā)送數(shù)十億條推送通知。通知中心可自動對基礎結構進行必要調整,用非常低的延遲將信息推送至每臺活躍設備。

機器學習( Machine Learning )

提供開發(fā)簡單、功能強大、可靈活擴展、基于托管云服務的預測分析方案

現(xiàn)屬于Cortana智能套件

  主要功能

數(shù)據(jù)探索、描述性分析、預測性分析

監(jiān)管學習、無人值守學習

模型訓練和評估

{C}

機器學習步驟

導入數(shù)據(jù)至平臺

探索和可視化數(shù)據(jù)

生成和選擇特性

創(chuàng)建和訓練機器學習模型

部署和使用模型

開發(fā)工具界面 – 創(chuàng)建IoT中心

  IoT中心創(chuàng)建結果

 

共享訪問策略

 

{C}

開發(fā)工具界面 – 創(chuàng)建設備標識

  開發(fā)工具界面 - 創(chuàng)建流分析作業(yè)監(jiān)視器

  開發(fā)工具界面 – 通知中心

{C}

開發(fā)工具界面 – 機器學習模型

 

Machine Learning Studio:創(chuàng)建預測模型

 

開發(fā)工具界面 – Cortana智能庫

 

選擇分析方案

 

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