[MOXA] MX-AOPC UA Logger儲存數據至Azure IoT設定說明

MX-AOPC UA Suite是MOXA基於OPC UA標準所開發OPC UA套件，目的在於提供安全、可靠的設備狀態監控與多樣的資料儲存方式，方便使用者在IT與OT的整合中可以更加的便利，本文是MX-AOPC UA Suite介紹的系列文之一，其餘的介紹可以參考以下文章:
MX-APOC UA Logger介紹與設定說明
MX-AOPC UA Server介紹與設定說明

Introduction

Microsoft Azure是微軟所建立的雲端運算服務，透過微軟管理的資料中心的全球網路，可以建立、測試、部屬、管理使用者的應用程式或服務；Azure提供了SaaS(software as a service)、PaaS(platform as a service)、IaaS(infrastructure as a service)完整的雲端架構，並且支援多種程式語言、工具、和軟體框架(frameworks)，包括微軟特有的和第三方軟體與系統。

Azure公布於2008年10月，2010年2月推出Windows Azure，2014年3月改名為Microsoft Azure；至今已提供近40種服務以及數百項功能，如運算服務、儲存服務、資料管理、訊息通知、媒體服務、CDN、開發者服務、管理者服務、Machine Learning等；更多關於Azrue的資訊請參閱Microsoft Azure。

Creating Azure IoT Hub

Azure IoT中樞(Azure IoT Hub)是微軟對於工業物聯網提供的一項服務，目的在於為眾多的IoT裝置與管理後端間提供一個安全的雙向通訊；IoT中樞提供了多種通訊選項、如單向通訊、檔案傳輸、要求回復等，並且對其他的Azure服務提供內建宣告式(declarative)訊息路由；同時透過每一個設備安全性金鑰或X.509憑證啟用了安全通訊與存取控制，以及可以監控設備的連線狀況與設備身分識別管理事件；此外Azrue IoT提供了適用於多種程式語言與平台的設備函式庫供使用者自行整合資訊，如C#，Java，JavaScript等；更多關於IoT中樞的資訊請參閱Azure IoT中樞文件

在開始使用Azure各項服務之前，請先至https://azure.microsoft.com/zh-tw/free/，點選開始免費使用並建立帳號；建立帳號時會要求輸入信用卡資訊，這只會對使用者進行身分確認，並不會收取任何費用，試用的服務也不會因為試用結束而自動開始收費，都必須由使用者確認付費之後才會收費。


建立帳號完畢之後，點擊畫面上方的入口網站便可進入Azure的操作頁面；畫面左邊的列表是Azure提供的部分常用服務與功能，右邊較大的區塊則是在點選任一服務或功能後，該服務或功能的操作設定頁面。


IoT中樞一開始可能無法在左邊的列表中找到，點擊左邊下方的更多服務，於搜尋欄位輸入IoT後，點擊出現在列表中的IoT中樞，右方的區塊便會開啟IoT中樞的操作設定頁面。


在Azure中「資源」表示由Azure所提供的可管理項目，簡單來說就是Azure提供的服務，例如虛擬機器、儲存體帳戶、Web應用程式、資料庫和虛擬網路等，IoT中樞也是其中一種資源；「資源群組」像是一個容器，可以讓使用者把資源進行群組後方便管理，使用者可以將所有資源放在一個群組中，或者將每個資源依據相同的應用進行群組，例如一個網頁服務中需要的資源可能有虛擬機器、Web應用程式、資料庫，便可以將這三個資源放在同一個群組來管理；更多關於資源群組的說明可以參考Microsoft Docs資源群組。

開啟IoT中樞的設定頁面之後，點擊左上方的新增，輸入使用者自訂的IoT中樞名稱，以及選擇服務資費為免費，並新建一個使用者自訂的資源群組，最後按下建立；頁面會跳回儀表板，並顯示正在佈署IoT中樞。


等待佈署完成之後，點擊儀表板中剛才建立的IoT中樞；選擇Device Explorer後點擊新增，輸入使用者自訂的裝置識別碼的名稱，然後儲存；Device Explorer便會產生與設備連線驗證的金鑰，讓IoT中樞可與設備建立安全的連線。


在Device Explorer中可以看到剛才建立的裝置識別碼，點選該裝置識別碼，找到連接字串-主要金鑰，並將該字串複製。


開啟MX-AOPC UA Logger，在Logger的屬性中選擇Azure IoT，然後貼上連接字串，並儲存設定；如此便完成了MX-AOPC UA Logger與IoT中樞的連線，當MX-AOPC UA Logger開始接收數據時，便會將數據上傳到Azure IoT，之後便可透過Azure其他的服務繼續處理資料。

Connecting Stream Analyits

Azure串流分析是用來即時分析並處理事件的引擎，可以同時分析與處理多個大量且快速的資料來源；串流分析分為輸入、查詢、輸出三個動作，透過Azure的事件中樞、Azure IoT中樞或Azure Blob儲存體，擷取來自設備、感測器、網站、應用程式等不同來源的資料，例如IoT設備的即時資料、網站的點擊率、社群媒體的最新訊息、公司內部的庫存軟體等，再於串流分析中進行資料的查詢、篩選、排序、彙總等處理後，最後可以觸發告警或其他工作、製作圖表與報告、或者將資料儲存等；更多關於串流分析的資訊請參閱Azure串流分析文件

串流分析一開始可能無法在左邊的列表中找到，點擊左邊下方的更多服務，於搜尋欄位輸入串流後，點擊出現在列表中的串流分析工作，右方的區塊便會開啟串流分析工作的操作設定頁面。


點擊新增，輸入使用者自訂的串流分析工作名稱，並將串流分析與IoT中樞放在相同的資源群組，最後按下建立；頁面會跳回儀表板，並顯示正在佈署串流分析工作。


佈署完成之後，點擊剛才建立的串流分析工作，可以看到畫面中間有輸入、查詢、與輸出，這就是前文提到串流分析工作三個最主要的工作。


首先，選擇輸入後選擇加入，輸入使用者自訂的輸入工作的別名，選擇來源類型為資料流，來源為IoT中心，並於IoT中心選擇剛才所建立的IoT中樞，最後後按下建立。


接著選擇輸出後選擇加入，輸入使用者自訂的輸出工作的別名，接收選擇Power BI，然後按下授權。


接著會轉跳到Power BI的頁面中，若沒有帳號密碼可免費註冊，註冊時必須使用公司或學校的電子信箱，一般google、yahoo、hotmail等免費信箱是無法使用的；註冊登入後便會出現授權訊息，確認授權後便會轉跳回Azure頁面。


授權完成後便可輸入使用者自訂的資料集名稱以及資料表名稱，資料集就是Power BI的資料庫，一個資料庫下可以有很多個資料表，用於輸出不同的資料數據，完成後按下建立。


最後點選查詢工作，串流分析會利用類似SQL的語法的串流分析查詢語言(Stream Analytics Query Language)進行資料查詢，依劇MX-AOPC UA Logger所傳送的tags，可以自行決定哪些tags要輸出給Power BI，完成後按下儲存。


當輸入、查詢、輸出三種作業都設定完成之後，便可點擊開始，串流分析工作便會開始收集數據、處理數據、最後輸出數據給Power BI。


串流分析工作啟動會需要一點時間，可以觀察是否已經顯示上次輸出時間，若已經有時間顯示，表示已經啟動完成，且數據已經傳送到Power BI。

Creating Power BI

Power BI是Microsoft提供的一個數據分析服務，可以整合多種的資料來源，如SQL Server、Analysis Services模型、Excel等，或者與雲端平台資料整合，如Dynamics CRM、Azure Data Services、SaaS、IoT等，讓使用者可以快速方便的建立互動式的的視覺圖表，可以依據不同使用者的需求建立不同的圖表，並整合不同的圖表在儀表板上，也可以將圖表或者儀表板嵌入既有的網站或軟體之中。

當確認了串流分析工作已經輸出之後，登入Power BI便可看到剛才所設定的資料集，之後點擊建立報表。


一份報表內可以建立許多不同的圖表，使用者可以自行選擇資料欄位，甚至過濾欄位數值來建立各種類型的圖表，例如繪製AI變化的折線圖、繪製DI開關比例的圓餅圖等，在報表上可依照自己的需求去安排這些圖表。


報表完成後按下儲存，然後可將報表釘選到儀表板上，一個儀表板上可以有許多報表。


完成後在我的工作區就可以看到剛才建立的儀表板以及報表。