Краткое руководство. Начало работы с примером сценария в Azure Digital Twins Explorer

В этом кратком руководстве описано, как Azure Digital Twins представляет данные и демонстрируется взаимодействие с графом цифровых двойников физического здания. Вы будете использовать сайт портал Azure и Обозреватель Azure Digital Twins, который является средством визуализации и взаимодействия с данными Azure Digital Twins в веб-браузере.

В этом кратком руководстве вы узнаете о готовых примерах моделей, которые цифровым образом определяют концепции здания, этажа и комнаты, а также используют эти определения моделей для создания цифровых двойников, представляющих определенные этажи и комнаты из физического здания. Эти отдельные двойники будут подключены к графу виртуальных двойников, который отражает их отношения друг с другом, формируя полное цифровое представление образца здания. График, с которым вы будете работать, представляет здание, содержащее два этажа, и каждый этаж содержит комнаты. Этот граф будет выглядеть так:

Ниже приведены действия, которые вы будете использовать для изучения графа в этой статье:

1. Создайте экземпляр Azure Digital Twins и откройте его в Обозреватель Azure Digital Twins.
2. Передайте предварительно созданные модели и данные графа для создания примера сценария. Добавьте еще один двойник вручную.
3. Имитируйте изменение данных Интернета вещей и запрашивайте граф, чтобы просмотреть результаты.
4. Проверка результатов обучения.

Необходимые компоненты

Для работы с этим кратким руководством вам требуется подписка Azure. Если у вас его еще нет, создайте его бесплатно прямо сейчас.

Необходимо также загрузить материалы для примера графа, используемого в кратком руководстве. Используйте приведенные ниже инструкции, чтобы скачать необходимые файлы. Позже вы выполните дополнительные инструкции, чтобы передать их в Azure Digital Twins.

• Файлы модели. Перейдите по каждой ссылке ниже, щелкните правой кнопкой мыши в любом месте экрана и выберите "Сохранить" в меню правой кнопкой мыши браузера. Используйте окно "Сохранить как", чтобы сохранить файл где-то на компьютере.

  • Building.json: это файл модели, который цифрово определяет здание. Он указывает, что здания могут содержать этажи.
  • Floor.json. Это файл модели, который цифрово определяет пол. Он указывает, что этажи могут содержать комнаты.
  • Room.json: это файл модели, который цифрово определяет комнату. Он имеет свойство температуры.

• buildingScenario.xlsx. Эта электронная таблица содержит данные для примера графа двойников, включая пять цифровых двойников, представляющих конкретное здание с этажами и комнатами. Двойники основаны на универсальных моделях и связаны с связями, указывающими, какие элементы содержат друг друга. В зависимости от параметров браузера, выбор этой ссылки может автоматически скачать файл buildingScenario.xlsx в расположение загрузки по умолчанию или открыть файл в браузере с возможностью скачивания. Вот как выглядит этот параметр скачивания в Microsoft Edge:

  

Настройка Azure Digital Twins

Первым шагом в работе с Azure Digital Twins является создание экземпляра Azure Digital Twins, который будет содержать все данные графа. В этом разделе описано, как создать экземпляр службы и открыть его в Azure Digital Twins Обозреватель.

Создание экземпляра Azure Digital Twins

В этом разделе показано, как создать экземпляр Azure Digital Twins с помощью портала Azure. Перейдите на портал и войдите в систему, используя свои учетные данные.

1. На портале нажмите кнопку Создать ресурс в меню домашней страницы служб Azure.

   

2. Введите запрос azure digital twins в поле поиска и выберите в результатах службу Azure Digital Twins.

   Оставьте в поле План значение Azure Digital Twins и нажмите кнопку Создать, чтобы начать создание нового экземпляра службы.

   

3. Заполните поля на вкладке Основные сведения программы установки, в том числе укажите подписку, группу ресурсов, имя ресурса для нового экземпляра и регион. Установите флажок Назначить роль владельца данных Azure Digital Twins, чтобы предоставить себе разрешения на управление данными в экземпляре.

   

   Примечание.

   Если поле "Назначить роль владельца данных Azure Digital Twins" неактивно, это означает, что у вас в подписке Azure нет разрешений для управления доступом пользователей к ресурсам. Вы можете продолжить создание экземпляра в этом разделе, после чего пользователь с необходимыми разрешениями должен назначить вам эту роль на экземпляре, чтобы вы могли выполнить оставшуюся часть этого краткого руководства.

   Общие роли, отвечающие этому требованию: Владелец или Администратор учетной записи либо сочетание ролей Администратор доступа пользователей и Участник.

4. Выберите Просмотреть и создать, чтобы завершить создание экземпляра.

5. Вы увидите страницу "Сводка", на которой представлены введенные сведения. Подтвердите и создайте экземпляр, выбрав Создать.

Откроется страница обзора, на которой можно отслеживать состояние развертывания экземпляра.

Подождите, пока на странице не отобразится сообщение о завершении развертывания.

Открытие экземпляра в Azure Digital Twins Explorer

По завершении развертывания нажмите кнопку Перейти к ресурсу, чтобы перейти на страницу обзора экземпляра на портале.

Затем нажмите кнопку Открыть Azure Digital Twins Explorer (предварительная версия).

Откроется Azure Digital Twins Explorer на новой вкладке. Если вы впервые используете Explorer, вы увидите модальное описание его ключевых функций.

Azure Digital Twins Обозреватель может автоматически подключаться к экземпляру. В противном случае вы увидите следующий экран с просьбой указать URL-адрес Azure Digital Twins. (Если вы не видите это поле на экране, Azure Digital Twins Обозреватель уже выполнил этот шаг автоматически.)

Если вы видите это поле, введите https:// в поле, а затем имя узла экземпляра (это можно найти на странице обзора экземпляра на портале). Эти значения вместе составляют URL-адрес экземпляра. Щелкните Сохранить, чтобы подключиться к экземпляру.

Создание примера сценария

Затем вы будете использовать Azure Digital Twins Обозреватель для настройки примеров моделей и графа двойников. Сначала вы импортируете файлы модели и файл графа двойников, скачанный на компьютер в разделе "Предварительные требования ". Затем вы завершите сценарий, создав еще один двойник вручную.

Модели

Первым шагом в создании графа Azure Digital Twins является определение словаря для вашей среды. Модели — это универсальные определения для каждого типа сущности, существующей в вашей среде. Этот пример сценария строительства содержит здание, этажи и комнаты, поэтому вам потребуется одно определение модели, описывающее, что такое здание, одно определение модели, описывающее, что такое этаж, и одно определение модели, описывающее, что такое комната. Позже можно создать цифровые двойники, которые являются экземплярами этих моделей, представляющих определенные здания, этажи и комнаты.

Модели для Azure Digital Twins написаны на языке определения цифровых двойников (DTDL), языке объектов данных, аналогичном JSON-LD. Каждая модель описывает один тип сущности с точки зрения его свойств, связей и компонентов.

В этом кратком руководстве файлы модели уже написаны для вас. Вы скачали Building.json, Floor.json и Room.json в разделе предварительных требований, а теперь вы отправите их в экземпляр Azure Digital Twins с помощью Обозреватель Azure Digital Twins.

Передача моделей (JSON-файлов)

В Azure Digital Twins Обозреватель выполните следующие действия, чтобы отправить модели здания, пола и комнаты (скачанные ранее файлы .json).

1. На панели "Модели" выберите значок "Отправить модель", на который отображается стрелка вверх.

   

2. В появившемся окне "Открыть" перейдите в папку, содержащую скачанные .json файлы на компьютере.

3. Выберите Building.json, Floor.json и Room.json и нажмите кнопку "Открыть", чтобы отправить их одновременно.

Azure Digital Twins Explorer отправит выбранные файлы моделей в экземпляр Azure Digital Twins. Они должны появиться в области Модели с указанием понятных имен и полных идентификаторов.

Вы можете выбрать модель представления из любого из параметров моделей, чтобы просмотреть код DTDL, определяющий каждый тип модели.

Цифровые двойники и граф двойников

Теперь, когда некоторые определения модели были отправлены в экземпляр Azure Digital Twins, эти определения можно использовать для создания цифровых двойников для элементов в вашей среде.

Каждый цифровой двойник в решении представляет сущность из физической среды. Вы можете создать много двойников на основе одного типа модели, например нескольких двойников комнат, которые используют модель комнаты . В этом кратком руководстве вам потребуется цифровой двойник для здания и цифровой двойник для каждого этажа и помещения в здании. Двойники будут связаны с связями в граф двойников, представляющий полную среду сборки.

В этом разделе вы отправите предварительно созданный граф, содержащий двойник здания, два двойника этажа и два двойника комнаты.

Импорт графа (XLSX-файл)

В Обозреватель Azure Digital Twins выполните следующие действия, чтобы импортировать пример графа (скачанный ранее файл .xlsx).

1. На панели Граф двойника щелкните значок Импортировать граф в виде стрелки, указывающей на облако.

   

2. В окне "Открыть" перейдите к загруженному ранее файлу buildingScenario.xlsx. Этот файл содержит данные двойника и связи для примера графа. Выберите Открыть.

   Через несколько секунд в Azure Digital Twins Explorer откроется представление Import (Импорт) с предварительным просмотром загружаемого графа.

3. Чтобы завершить импорт графа, щелкните значок "Сохранить " в правом верхнем углу панели предварительного просмотра графа.

   

4. Теперь Azure Digital Twins Explorer применит переданный файл для создания запрашиваемых двойников и связей между ними. Убедитесь, что вы увидите следующее диалоговое окно, указывающее, что импорт выполнен успешно, прежде чем переходить.

   

   Выберите Закрыть.

   Теперь граф был отправлен в Azure Digital Twins Обозреватель, а панель "Двойник Граф" перезагрузится. Он будет отображаться пустым.

5. Чтобы увидеть граф, нажмите кнопку Выполнить запрос на панели Обозреватель запросов в верхней части окна Azure Digital Twins Explorer.

   

Это действие запускает стандартный запрос для выбора и отображения всех цифровых двойников. Azure Digital Twins Explorer извлекает из службы данные обо всех двойниках и связях между ними. По ним он формирует граф в поле Граф двойников. Теперь вы увидите отправленный граф примера сценария.

Круги ("узлы" графа) представляют цифровые двойники. Линии между ними представляют связи. Двойник BuildingA "содержит" двойники Floor0 и Floor1, двойник Floor0 "содержит" Room0, и двойник Floor1 "содержит" Room1. Если вы используете мышь, вы можете щелкнуть и перетащить диаграмму, чтобы перемещать элементы.

Добавление другого двойника

Вы можете продолжать изменять структуру графа цифровых двойников после его создания. Представьте, что еще одна комната недавно была построена на этаже 1 этого примера здания. В этом разделе вы добавите в граф новый двойник, чтобы представить новую комнату.

Начните с выбора модели, которая определяет тип двойника, который требуется создать. На панели "Модели" слева откройте меню параметров для модели комнаты. Выберите "Создать двойник ", чтобы создать новый экземпляр данного типа модели.

Введите room2 для имени нового двойника и нажмите кнопку "Сохранить". Это создаст новый цифровой двойник, который еще не подключен связями с остальной частью графа.

Затем вы добавите связь, чтобы показать, что Floor1 содержит Room2. Используйте клавиши CTRL/CMD или SHIFT, чтобы одновременно выбрать Floor1 и Room2 в графе. При выборе обоих двойников щелкните правой кнопкой мыши Room2 и выберите пункт "Добавить связи".

Откроется диалоговое окно "Создание связей ", которое предварительно заполнено сведениями о связи "содержит" от Floor1 к Room2. Выберите Сохранить.

Теперь Room2 подключен в графе. Если вы используете мышь, вы можете щелкнуть и перетащить двойники в графе, чтобы упорядочить их в конфигурацию, которую вы хотите.

Просмотр свойств двойника

Вы можете выбрать двойник, чтобы просмотреть список его свойств и их значения на панели свойств двойника.

Ниже приведены свойства Room0. Обратите внимание, что Room0 имеет температуру 70.

Ниже приведены свойства Room1. Обратите внимание, что Room1 имеет температуру 80.

Room2 еще не имеет значений, заданных для его свойств, так как этот двойник был создан вручную. Чтобы задать значения свойств, измените поля таким образом, чтобы влажность составляет 50, а температура — 72. Выберите значок Сохранить.

Запрос на изменение данных Интернета вещей

В Azure Digital Twins вы можете запросить граф двойников, чтобы ответить на вопросы о среде с помощью языка запросов Azure Digital Twins в стиле SQL. Одним из способов вызова двойников в графе являются их свойства. Запросы на основе свойств могут помочь ответить на вопросы о (или определить выбросы в вашей среде). В полностью подключенном сценарии на основе данных свойства двойников часто изменяются в ответ на данные Интернета вещей из датчиков в вашей среде или другие подключенные источники данных. В этом кратком руководстве вы измените значения вручную, чтобы имитировать изменение чтения датчика.

Начните с выполнения запроса, чтобы узнать, сколько двойников в вашей среде имеет температуру выше 75. Выполните следующий запрос на панели Обозреватель запроса.

SELECT * FROM DIGITALTWINS T WHERE T.Temperature > 75

Помните, что из просмотра свойств двойника ранее, что Room0 имеет температурное чтение 70, Room1 имеет температурное чтение 80, и Комната2 имеет температурное чтение 72. У двойников здания и пола нет свойства температуры вообще. По этим причинам только Room1 отображается в результатах здесь.

Изменение данных температуры

В полностью подключенном решении Azure Digital Twins двойники в графе получают динамические обновления от реальных устройств Интернета вещей и других источников данных и автоматически обновляют их свойства, чтобы оставаться синхронизированными с вашей реальной средой. Для простоты в этом кратком руководстве вы будете использовать Azure Digital Twins Обозреватель здесь, чтобы вручную задать для чтения температуры Room0 значение 76.

Сначала выполните следующий запрос, чтобы выбрать все цифровые двойники. Откроется полный граф на панели "Двойник Граф ".

SELECT * FROM DIGITALTWINS

Выберите Room0 , чтобы открыть список свойств на панели свойств двойников.

Измените значение температуры от 70 до 76 и щелкните значок "Сохранить ", чтобы обновить температуру.

После успешного обновления свойства появится поле сведений об исправлениях, отображающее код исправления, который использовался за кулисами с API Azure Digital Twins для обновления.

Закройте сведения о исправлении.

Запрос для просмотра нового результата

Чтобы увидеть новую температуру для Room0, отраженную в графе, повторно запустите запрос с более ранней версии, чтобы получить все двойники в среде с температурой выше 75.

SELECT * FROM DIGITALTWINS T WHERE T.Temperature > 75

Теперь, когда температура Room0 была изменена с 70 до 76, как Room0, так и Room1 должны отображаться в результате.

Просмотр и контекстуализация учебных моделей

С помощью этого краткого руководства вы создали экземпляр Azure Digital Twins, подключили его к Azure Digital Twins Explorer и заполнили его данными примера сценария. Вы также добавили цифровой двойник вручную.

Затем вы изучили граф, в том числе...

• Используя запрос для ответа на вопрос о сценарии.
• Изменяя свойства в цифровом двойнике.
• Снова запустите запрос, чтобы увидеть, как изменился ответ в результате обновления.

В этом упражнении показано, как можно использовать граф Azure Digital Twins для ответов на вопросы о вашей среде, особенно если среды Интернета вещей продолжают изменяться.

С помощью этого краткого руководства вы вручную изменили температуру. В Azure Digital Twins часто подключаются цифровые двойники к реальным устройствам Интернета вещей, чтобы они получали обновления автоматически на основе данных телеметрии устройства. Вы также можете подключить другие источники данных, интегрировать данные из разных систем и определить собственную логику обновления двойников. С помощью этого решения вы можете создать динамический граф, который всегда отражает реальное состояние среды, и выполнять запросы в режиме реального времени для получения сведений о том, что происходит в вашей среде.

Вы также можете экспортировать данные Azure Digital Twins в исторические данные, аналитику данных и службы искусственного интеллекта, чтобы обеспечить более подробные аналитические сведения и выполнять моделирование среды. Интеграция Azure Digital Twins в решения Интернета вещей позволяет более эффективно отслеживать прошлое, контролировать настоящее и прогнозировать будущее.

Очистка ресурсов

Чтобы выполнить очистку ресурсов после этого краткого руководства, выберите ресурсы Azure Digital Twins, которые требуется удалить в зависимости от того, что вы хотите сделать дальше.

• Если вы планируете продолжить работу с краткими руководствами и руководствами по Azure Digital Twins, вы можете повторно использовать экземпляр в этом кратком руководстве для этих статей и удалить его не нужно.

• Если вы хотите продолжить использование экземпляра Azure Digital Twins из этой статьи, но удалите все его модели, двойники и связи, выполните следующую команду az dt job deletion CLI:

  az dt job deletion create -n <name-of-Azure-Digital-Twins-instance> -y
  

  Если требуется удалить только некоторые из этих элементов, можно использовать az dt twin relationship delete, az dt twin delete и az dt model delete , чтобы выборочно удалить только те элементы, которые нужно удалить.

• Если экземпляр Azure Digital Twins больше не нужен, его можно удалить с помощью портала Azure.

  Вернитесь на страницу обзора экземпляра на портале (если вы уже закрыли эту вкладку, вы можете найти экземпляр еще раз, выполнив поиск по его имени в строке поиска портала Azure и выбрав его в результатах поиска).

  Выберите команду Удалить, чтобы удалить экземпляр, включая все его модели и двойники.

  

Вы также можете удалить примеры файлов проекта с локального компьютера.

Следующие шаги

Перейдите к следующему краткому руководству, чтобы визуализировать сценарий Azure Digital Twins в трехмерной среде.

Кроме того, перейдите к руководствам, чтобы получить более подробные сведения о пакетах SDK, создании двойников и настройке потока событий.

• Код клиентского приложения
• Создание графа в Azure Digital Twins
• Подключение комплексное решение