ſenſor-ൽ നിന്ന് ഡാഷ്‌ബോർഡിലേക്ക്: Azure IoT Hub വഴിയുള്ള MQTT പൈപ്പ്‌ലൈൻ

ഒരു മെഷീൻ നിൽക്കുമ്പോൾ, ഒരു പ്ലാനറിന് ഡാഷ്‌ബോർഡിലെ ഒരു ചുവന്ന വരയേക്കാൾ കൂടുതൽ വിവരം ആവശ്യമാണ്. എന്താണ് നിന്നത്, എന്തുകൊണ്ട് നിന്നു, ആ ലൈനിൽ ഏത് ഓർഡർ ഉണ്ട്, പ്രൊഡക്ഷൻ പ്ലാൻ ഇപ്പോഴും നിലനിൽക്കുമോ എന്നെല്ലാം അവർ അറിയണം. ഫാക്ടറി ഫ്ലോറിൽ നിന്നുള്ള അസംസ്കൃത സിഗ്നലുകളെ ക്ലൗഡ് അനലിറ്റിക്സിലേക്ക് എത്തിക്കാൻ, ഫീൽഡ് സെൻസറുകൾ, ഇൻഡസ്ട്രിയൽ ഗേറ്റ്‌വേകൾ, മെസേജ് ബ്രോക്കറുകൾ, ക്ലൗഡ് ഇൻജെഷൻ ലെയറുകൾ എന്നിവ ഉൾക്കൊള്ളുന്ന വിശ്വസനീയമായ ആർക്കിടെക്ചർ ആവശ്യമാണ്.

എഡ്ജിൽ സിഗ്നൽ പിടിച്ചെടുക്കൽ
ഒരു സെൻസർ സിഗ്നൽ ഇതുവരെ നിർമ്മാണ വിവരമായിട്ടില്ല. ഒരു പാക്കേജിംഗ് ലൈനിൽ കൺവെയർ മോട്ടോറിന്റെ താപനില സാധാരണ പ്രവർത്തന പരിധി കവിയുന്നു എന്ന് സങ്കൽപ്പിക്കുക. ആ നിമിഷത്തിൽ, പ്രോഗ്രാമബിൾ ലോജിക് കൺട്രോളറിന് (PLC) ഒരു താപനില റീഡിംഗ്, ഒരു ടൈംസ്റ്റാമ്പ്, ഒരു ക്വാളിറ്റി സ്റ്റേറ്റ് എന്നിങ്ങനെയുള്ള അസംസ്കൃത ടാഗ് മൂല്യം ഉണ്ടാകും.

എന്നാൽ പഴയ പ്ലാന്റുകൾ പലപ്പോഴും പ്രൊപ്രൈറ്ററി പ്രോട്ടോക്കോളുകളോ OPC UA-യോ ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒന്നിലധികം തലമുറ ഉപകരണങ്ങൾ പ്രവർത്തിപ്പിക്കുന്നതിനാൽ, PLC-കൾ അപൂർവമായേ ക്ലൗഡ് MQTT നേരിട്ട് സംസാരിക്കൂ. ഓപ്പറേഷണൽ ടെക്നോളജി (OT) നെറ്റ്‌വർക്കിൽ വിന്യസിച്ചിരിക്കുന്ന ഒരു ഇൻഡസ്ട്രിയൽ ഗേറ്റ്‌വേ ഈ വിടവ് നികത്തുന്നു:

• ഡാറ്റ നോർമലൈസേഷൻ: വ്യത്യസ്ത ഫോർമാറ്റുകൾ, സ്കെയിലുകൾ, എഞ്ചിനീയറിംഗ് ടാഗുകൾ എന്നിവയെ ഒരു പൊതു മെസേജ് ഘടനയിലേക്ക് മാറ്റുന്നു.
  
• ശേഖരണ ആവൃത്തി നിയന്ത്രണം: ഉയർന്ന ആവൃത്തിയിലുള്ള സ്കാനുകളെ അർത്ഥവത്തായ ഇടവേളകളിൽ സംഗ്രഹിക്കുകയും, അവസ്ഥാ മാറ്റങ്ങൾ ഉടനടി കൈമാറുകയും ചെയ്യുന്നു.
  
• ലോക്കൽ ബഫറിംഗ്: നെറ്റ്‌വർക്ക് തടസ്സങ്ങളിൽ ഡാറ്റ സുരക്ഷിതമായി സൂക്ഷിക്കുകയും, കണക്ടിവിറ്റി തിരിച്ചെത്തുമ്പോൾ സുരക്ഷിതമായി വീണ്ടും അയയ്ക്കുകയും ചെയ്യുന്നു.
  

MQTT ഉപയോഗിച്ച് മെസേജുകൾ കൈമാറൽ
ഗേറ്റ്‌വേ ഒരു മെസേജ് രൂപപ്പെടുത്തിക്കഴിഞ്ഞാൽ, പരിമിതമായ ഉപകരണങ്ങൾക്കും വിശ്വസനീയമല്ലാത്ത ലിങ്കുകൾക്കും അനുയോജ്യമായ ഭാരം കുറഞ്ഞ പബ്ലിഷ്-സബ്സ്ക്രൈബ് പ്രോട്ടോക്കോളായ MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) ഉപയോഗിച്ച് അത് പ്രസിദ്ധീകരിക്കുന്നു.

• പബ്ലിഷ്-സബ്സ്ക്രൈബ് വേർതിരിവ്: പ്രസാധകർ ഏത് ഡൗൺസ്ട്രീം സിസ്റ്റങ്ങളോ ആപ്ലിക്കേഷനുകളോ ആ മെസേജുകൾ ഉപയോഗിക്കുമെന്ന് അറിയേണ്ടതില്ലാതെ ഒരു അറിയപ്പെട്ട ടോപ്പിക്കിലേക്ക് മെസേജുകൾ അയയ്ക്കുന്നു.
  
• ടോപ്പിക് ഘടന: ടോപ്പിക്കുകൾ മെസേജ് വിഭാഗങ്ങൾക്കുള്ള ട്രാൻസ്‌പോർട്ട് വിലാസങ്ങളായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു, എന്നാൽ അവയെ പൂർണ്ണമായ ഫാക്ടറി അസറ്റ് മോഡലായി ഉപയോഗിക്കാൻ അമിതഭാരം നൽകരുത്.
  
• പേലോഡ് കരാറുകൾ: മെസേജ് ബോഡി സ്ഥിരമായ ഉറവിട അസറ്റ് ഐഡന്റിഫയറുകൾ, അളന്ന മൂല്യങ്ങൾ, യൂണിറ്റുകൾ, ടൈംസ്റ്റാമ്പുകൾ, ക്വാളിറ്റി ഫ്ലാഗുകൾ എന്നിവ വ്യക്തമായി വഹിക്കണം.
  

Azure IoT Hub-ന്റെ പങ്ക്
പ്ലാന്റിന്റെ ആന്തരിക ട്രാഫിക് പ്രാദേശിക MQTT ബ്രോക്കറുകൾ കൈകാര്യം ചെയ്യുമ്പോൾ, എന്റർപ്രൈസ് ഫ്ലീറ്റുകൾക്കായുള്ള മാനേജ്ഡ് ക്ലൗഡ് കണക്ഷൻ ലെയറായി Azure IoT Hub പ്രവർത്തിക്കുന്നു.

• ഡിവൈസ് ഐഡന്റിറ്റിയും ഓതന്റിക്കേഷനും: ഓരോ ഗേറ്റ്‌വേയ്ക്കും Shared Access Signatures (SAS) അല്ലെങ്കിൽ X.509 സർട്ടിഫിക്കറ്റുകൾ ഉപയോഗിച്ച് IoT Hub-ൽ സുരക്ഷിതവും രജിസ്റ്റർ ചെയ്തതുമായ ഡിവൈസ് ഐഡന്റിറ്റി ആവശ്യമാണ്.
  
• ട്രാൻസ്‌പോർട്ട് സുരക്ഷ: നെറ്റ്‌വർക്ക് അതിരുകളും ഫയർവാളുകളും കടക്കുമ്പോൾ ഡാറ്റയെ സംരക്ഷിക്കാൻ കണക്ഷനുകൾ TLS (Transport Layer Security) ആശ്രയിക്കുന്നു.
  
• ബിൽറ്റ്-ഇൻ എൻഡ്‌പോയിന്റുകൾ: IoT Hub ഡിവൈസ്-ടു-ക്ലൗഡ് മെസേജുകൾ സ്വീകരിക്കുന്നു, വിശ്വസനീയമായ കണക്ഷൻ മെറ്റാഡാറ്റ ചേർക്കുന്നു, മുന്നോട്ട് റൂട്ട് ചെയ്യുന്നതിന് മുമ്പ് താൽക്കാലികമായി സൂക്ഷിക്കുന്നു.
  

റൂട്ടിംഗ്, സ്ട്രീമിംഗ്, ദീർഘകാല സംഭരണം
വരുന്ന ടെലിമെട്രി സംഘടനയിലുടനീളം ഒന്നിലധികം ഉപഭോക്താക്കൾക്ക് സേവനം നൽകുന്നു, അതിനാൽ ട്രാഫിക്കിനെ വ്യത്യസ്ത പാതകളായി വിഭജിക്കാൻ മെസേജ് റൂട്ടിംഗ് ആവശ്യമാണ്:

1. റോ ഹിസ്റ്ററി സംഭരണം: Azure Blob അല്ലെങ്കിൽ Data Lake Storage-ലേക്ക് മെസേജുകൾ റൂട്ട് ചെയ്യുന്നത് എഞ്ചിനീയറിംഗ് അവലോകനങ്ങൾക്കും പുനഃപ്രോസസ്സിംഗിനുമായി മാറ്റമില്ലാത്ത ഓഡിറ്റ് ട്രയൽ സംരക്ഷിക്കുന്നു.
   
2. സ്ട്രീം പ്രോസസ്സിംഗ്: Event Hubs പോലുള്ള എൻഡ്‌പോയിന്റുകൾ തത്സമയത്തോടടുത്ത സ്ട്രീമിംഗ് ഉപഭോക്താക്കൾക്കും അലേർട്ട് റൂളുകൾക്കും ഡാറ്റ നൽകുന്നു, അസാധാരണ അവസ്ഥകളെക്കുറിച്ച് മെയിന്റനൻസ് ടീമുകളെ അറിയിക്കുന്നു.
   
3. അനലിറ്റിക്കൽ മോഡലുകൾ: Microsoft Fabric പോലുള്ള പ്ലാറ്റ്‌ഫോമുകളിലേക്ക് ഡാറ്റ സ്ട്രീമുകൾ സംയോജിപ്പിക്കുന്നത് എന്റർപ്രൈസ് പ്ലാനിംഗ്, എക്സിക്യൂഷൻ സന്ദർഭവുമായി ടെലിമെട്രി സംയോജിപ്പിക്കാൻ സഹായിക്കുന്നു.
   

ഈ പോഡ്കാസ്റ്റിന്റെ സപ്പോർട്ടർ ആകുക: https://www.spreaker.com/podcast/m365-fm-a-microsoft-mvp-podcast-by-mirko-peters--6704921/support.