描述

風電場健康監測解決方案：

作為綠色可再生能源的發電機，風電場是我們可持續發展議程的重要貢獻者。它們通常位于一些偏遠的陸上/海上位置，這使得監控它們的健康狀況并提供及時的支持至關重要。

在鏈接的 GitHub 存儲庫中，您將找到有關如何在 Azure 中啟用遠程遙測、更新風電場的 Azure 數字孿生 (ADT) 以及在 ADT 的 3D 場景中進行實時健康監控的詳細分步指南。

步驟 1 - 設置 Azure 數字孿生

在Azure 門戶中提供Azure 數字孿生(ADT)的新實例；

使用以下 AZ 命令創建新的Azure 存儲帳戶并啟用從 ADT 對其的訪問：

?

az storage cors add --services b --methods GET OPTIONS POST PUT --origins https://explorer.digitaltwins.azure.net --allowed-headers Authorization x-ms-version x-ms-blob-type --account-name 

?

使用ADT_Models文件夾中提供的 JSON 模型來設置相關的組織 -> 風電場 -> Win Turbine層次結構，類似于下面屏幕截圖中顯示的內容。

第 2 步 - 設置 Azure IoT 中心

在Azure 門戶中提供Azure IoT Hub的新實例；

如果您打算使用 Python 模擬器（下面的第 5 步），您需要注冊您的 IoT 設備并復制其連接字符串之一，如下所示：

如果您計劃使用 Seeed Studio 的 LoRaWAN 開發工具包（下面的第 6 步），您需要創建一個具有“注冊表讀取”、“注冊表寫入”和“設備連接”權限的新共享訪問策略，然后復制其中一個密鑰，如圖所示以下：

注意：在 Helium 網絡中注冊您的 Seeed 設備后，上述步驟 2.3 中的共享訪問策略的密鑰將用于在 Azure IoT 中心自動注冊您的設備。

第 3 步 - 部署 Azure 函數

在您選擇的 IDE 中創建一個新的Azure 函數。接下來的子步驟假設您使用的是提供的 C# 示例；

確保您的 Azure 函數屬于 Azure 事件觸發器類型；

目標 ADT 設備 ID 將從消息的系統屬性中提取，如下面的第 42 行所示。將其他變量調整為傳感器的遙測值：

創建指向您的 ADT 實例的 ADT_SERVICE_URL 變量；

在 Azure 中發布您的函數。

注意：使用提供的 C# 示例需要安裝“Azure.DigitalTwins.Core”、“Azure.Identity”和“Microsoft.Azure.WebJobs.Extensions.EventGrid”包。

第 4 步 - 配置 ADT 3D 場景

打開3D Studio并通過在步驟 1 中鏈接您的 ADT 實例和存儲帳戶來配置 3D 場景環境：

通過上傳 3D 模型并證明有意義的描述來創建您的第一個 3D 場景：

使用 3D 模型中的網格將所需元素添加到 3D 場景：

從前面的步驟配置相關行為并將其分配給您的 3D 元素。行為可以啟用Status 、Alerts或Widgets功能，如下所示：

第 5 步 - 使用 Python 模擬器生成模擬遙測數據

提供的 Python 示例代碼顯示了如何與 IoT 中心建立連接并提交您的消息。您可以根據數據負載的具體情況對其進行增強；

對 Python 的 Azure IoT 設備 SDK 存在依賴關系。您可以使用 pip 安裝它，如下所示：

?

pip install azure-iot-device

?

在第 7 行中，將占位符替換為步驟 2.2 中的連接字符串。

第 6 步 - 使用 Seeed Studio 的 LoRaWAN 開發套件生成實時遙測數據

如果您使用的是 Seed Studio 的 LoRaWAN 開發套件，您可以按照Seeed Wiki中的此設備注冊指南將您的套件注冊到 Helium 平臺。如果成功，您應該將其列在“設備”部分下：

注意：請記下 Dev EUI、App EUI 和 App Key，因為稍后您將在下面的步驟 6.5 中重新使用它們；

接下來，按照Seeed Wiki 中的 IoT 中心注冊指南來注冊您的 Azure IoT 中心。您將在此處重新使用步驟 2.3 中的共享訪問策略密鑰：

Helium 平臺收到的遙測數據需要在傳輸到 IoT 中心之前進行解碼。創建新的“自定義”函數，如下所示。您可以調整提供的 Helium 函數（解碼溫度和濕度讀數）以適應遙測的具體情況：

接下來，使用 Flows 部分鏈接我們的 Device、Function 和 IoT Hub 節點，如下所示：

提供的 Arduino 示例可以從 Grove SHT40 數字傳感器發送溫度和濕度遙測數據。不要忘記將第 12 行中的頻段設置為特定于您所在地區的值。您還將重新使用先前步驟 6.1 中的 Dev EUI、App EUI 和 App Key：

如果設置正確，您應該能夠在 Arduino IDE 的串行監視器中看到您的遙測值已成功提交到 LoRaWAN 網絡：

Helium 控制臺的調試模式可以幫助您驗證解碼的遙測值是否被重新路由到 Azure IoT 中心：

Azure IoT Explorer 可用于實時監控攝取的設備遙測：

遙測值將在 Azure 數字孿生中更新：

并且，最終反映在 ADT 的 3D 場景中：

有了這個，您可以驗證物理設備與其 3D 數字孿生之間的端到端連接。

?

?