「AWS IoT SiteWise 常見問答集」

一般問題

問：什麼是 AWS IoT SiteWise？

答：AWS IoT SiteWise 是一項受管服務，可讓工業型企業針對橫跨多個工業設施的數千個感應器資料串流，進行資料的收集、組織和視覺化作業。AWS IoT SiteWise 包含設置於設施現場的閘道裝置上執行的軟體，此裝置會從其歷史或專門的產業伺服器持續收集資料，然後將這些資料傳送至雲端。還可經由 MQTT 通訊協定或使用 REST API，透過 AWS IoT Core 將資料擷取到 AWS IoT SiteWise。使用 AWS IoT SiteWise，您可以跳過數個月開發無差別資料收集和編目解決方案的時間，而是可以專注於使用資料來偵測和修正設備問題、發現效率不彰問題並改進生產輸出成果。

問：為什麼要使用 AWS IoT SiteWise？

答：運用 AWS IoT SiteWise，您可以輕鬆地收集和深入分析設備資料，減少工業營運中經常發生的浪費。您可以根據設備來建立感應器資料的架構，如此就能輕鬆地識別和擷取這些資料。AWS IoT SiteWise 也會運算您針對設備和流程指定的效能指標。這些指標有助於找出各種類型的浪費，例如設備問題、生產落差和品質瑕疵。有了 SiteWise Edge 軟體，您也可以在內部部署環境使用這些功能，不僅能在廠區即時將資料視覺化，即使在雲端連線暫時中斷時也是如此。

AWS IoT SiteWise 尤其可讓您：
了解和改善位於單一工業站點或橫跨多個設施的流程。若要減少浪費，經常需要運算出設備資料指標，來追蹤各種業務目標。運用 AWS IoT SiteWise，工業工程師可根據生產線將感應器資料串流分組，並且將生產線分為設施群組。然後，企業總部的分析師即可對涵跨所有設施的感應器資料，輕鬆地進行查詢。您可以使用 AWS IoT SiteWise 建立權威的資料來源，並依設備和流程編排歸整資料，供整個組織上下使用。

了解設備問題，並以高效率的方式解決。工業工程師需要利用效能指標找出實體設備的問題。運用 AWS IoT SiteWise，工程技師可以從遠端了解每個風力發電機組和太陽能發電機的狀況，然後調動適當資源以加快修正問題的速度。這讓工程師們能夠將更多時間投注於核心任務，專心了解和設計出更理想的系統，而非在現場負責統籌解決營運問題。使用 SiteWise Edge 即可內部部署環境運算這些效能指標，並可供現場執行的本機應用程式使用。

使用 SiteWise Monitor 功能視覺化裝置和設備的操作資料。從連接至 AWS IoT 的裝置和設備建立完全受管的 Web 應用程式，用於視覺化及與操作資料互動，無需撰寫程式碼。自動探索和視覺化資產資料，這些資產已透過 AWS IoT SiteWise 擷取和建立模型。您可以檢視目前資料值並檢視資產資料的即時趨勢圖表，以及檢視跨使用者定義時段的歷史時間序列資產資料繪圖。即使暫時未連上網際網路，您也可以使用 SiteWise Edge 存取這些 Web 應用程式。

問：使用 SiteWise Monitor 有哪些先決條件？

答：使用 SiteWise Monitor Web 應用程式之前，您的邊緣裝置和設備必須設定為傳送資料至 AWS IoT SiteWise。如果邊緣資料儲存在內部部署歷史學家，則 AWS IoT SiteWise 軟體可在邊緣閘道上執行，以將資料傳輸至 AWS。如果邊緣資料是使用 MQTT 通訊協定傳輸至 AWS IoT Core，則必須在「規則引擎」中將 AWS IoT SiteWise 選取為目地的端點。資料流到 AWS 後，必須在 AWS IoT SiteWise 中建立邊緣裝置和設備的數位模型。最後，您必須將擷取至 AWS IoT SiteWise 的設備資料連結至建立的資產模型，並具現化代表實際邊緣裝置和設備的模型。SiteWise Monitor 使用 AWS IAM Identity Center (AWS SSO 的後繼者)，讓使用者能夠使用其企業身分登入。若要啟用此功能，您必須在 IAM Identity Center 內連線您的企業身分供應商。

問：我如何設定 SiteWise Monitor？

答：若要建立 Web 應用程式，管理員使用者將登入 AWS 管理主控台，然後開啟 AWS IoT SiteWise 主控台。然後，他們將導覽至 AWS IoT SiteWise Monitor 功能表下的「入門」頁面。「入門」頁面引導管理員完成簡單的逐步工作流程：1/ 建立 Web 入口網站，2/ 針對 Single Sign-On 登入設定作用中目錄，3/ 選取使用者作為 Web 入口網站的管理員，以及 4/ 新增將具有 Web 入口網站存取權限的使用者。

問：SiteWise Monitor 內的操作資料如何受到保護？

A：會根據 SiteWise Monitor Web 應用程式使用者的企業身分憑證或 AWS IAM Identity Center (AWS SSO 的後繼者) 中設定的內建使用者憑證進行驗證。管理員使用者可以設定 Web 應用程式中可以存取的資產和資產資料，以及哪些使用者獲授權使用該 Web 應用程式。

問：擷取後多快能開始視覺化資料？

答︰AWS IoT SiteWise 提供使用 SiteWise Monitor 建立無程式碼、全受管 Web 應用程式，用於視覺化並與連接至 AWS IoT 的裝置和設備中的操作資料互動。使用 SiteWise Monitor，您可以近乎即時地檢視資產資料和運算資料。為了讓資料實現近乎即時的視覺化，AWS IoT SiteWise 會自動運算常用的統計彙總，例如一組時間間隔內的平均值、總和和計數。這些自動運算彙總存放在時間序列資料存放區，也可以透過自訂應用程式查詢。

問：如何使用 AWS IoT SiteWise 中的資產，以虛擬方式表示我的產業設備？

答：您可以使用 AWS IoT SiteWise 中的資產，建立產業設備或程序的虛擬表示方式。資產表示將一個或多個資料串流上傳至雲端的裝置、設備或程序。例如，風力渦輪機可以將空氣溫度、螺旋槳轉速和功率輸出時間序列量測值傳送至 AWS IoT SiteWise 中的相應資產。您可以設定資產以使用數學表達式轉換輸入的量測資料，例如將溫度資料從攝氏溫度轉換為華氏溫度。您還可以在使用者指定的時間間隔內為資產資料定義指標。可以擴展資產以表示裝置的邏輯分組，例如整個風電場。您可以將資產與其他資產關聯，以建立表示複雜產業操作的資產階層。此類資產可以存取其關聯子資產中的資料，以便您計算彙總指標，例如風電場的淨功率輸出。

問：如何使用 SiteWise Edge？

答：您可以從 AWS IoT SiteWise 主控台下載 SiteWise Edge 軟體並安裝在您的本機硬體上，例如支援 Linux 作業系統的第三方工業電腦或閘道。或者，您可以在 AWS Outposts 或 AWS Snow 系列運算裝置上安裝 SiteWise Edge 軟體。接著，您可以在雲端使用 AWS IoT SiteWise 主控台設定 SiteWise Edge 軟體執行時間功能。您可以使用主控台從已建立模型的可用設備清單中選取資料來源，例如風力渦輪機上的螺旋槳轉速感應器和氣溫感應器。接著，您可以選取預先的定義的函數來進行資料取樣、運算常用效能指標 (例如整體設備效率)，或定義用於處理資料的自訂函數。後續可透過設定將資料傳送至雲端中的 AWS IoT SiteWise，或選取其他雲端目的地，例如 Simple Storage Service (Amazon S3) 和 Amazon Timestream。對應資料流量後，您可以設定 SiteWise Monitor Web 應用程式，決定資料和運算指標的視覺化方式。最後只要按一下，即可將這些組態設定全部複製並部署到在您本機閘道上執行的 SiteWise Edge 軟體。為了簡化跨邊緣和雲端的開發作業，SiteWise Edge 在本機和雲端均提供相同的 SiteWise 查詢 API。專為程序工程式和作業人員打造的本機應用程式可以使用這些 API，從您的內部部署閘道讀取即時資料和指標。

問：SiteWise Edge 適用於哪些作業系統？

答：SiteWise Edge 目前適用於執行 Linux 作業系統的裝置。

問：SiteWise Edge 適用於哪些硬體？

答：SiteWise Edge 可安裝於第三方工業閘道和電腦、AWS Outposts 和 AWS Snow 系列運算裝置。

問：執行 SiteWise Edge 軟體的最低硬體需求為何？

答：硬體必須為符合資格的 AWS IoT Greengrass 裝置，並滿足最低技術規格，包括 4 核心 CPU、16 GB RAM 和 256 GB 磁碟空間。

問：我如何在邊緣閘道上保留資料？

答：資料最長可在邊緣閘道上保留 30 天 (在磁碟空間允許的情況下)。

問：如何將設備資料擷取至 AWS IoT SiteWise？

答：AWS IoT SiteWise 提供多種收集設備資料的方法。首先，您可以在第三方工業電腦和閘道上，或是 AWS Outposts 和 AWS Snow 系列運算裝置上執行 SiteWise Edge 閘道軟體，然後從使用 Modbus TCP 和 EtherNet/IP 這類通訊協定的設備讀取資料，或是從 OPC-UA 資料彙總器和歷史資料庫讀取資料，並以每秒數千資料串流的速度上傳資料。在遠端設施常見的上網連線斷續狀況中，此閘道可以在本地建立資料的快取。其次，AWS IoT SiteWise 會透過與 AWS IoT Core 整合來支援 MQTT 資料擷取。您可以使用 IoT Core 訊息代理程式訂閱從工業設備發佈訊息的主題，然後使用 IoT Core 規則引擎將訊息路由至 AWS IoT SiteWise。最後，您可以使用 AWS 開發套件，從任何自訂邊緣或雲端應用程式傳送資料。

問：如何在自訂應用程式中使用 AWS IoT SiteWise 資料？

答：AWS IoT SiteWise 為您提供兩種在自訂雲端應用程式中使用設備和運算資料的方式。首先，您可以使用屬性通知，透過 MQTT 訊息發佈結構化 IoT 資料串流。您的應用程式可以訂閱 MQTT 主題，並在設備和運算資料到達時開始接收訊息。這些通知可以在個別資產屬性層級設定，因此您可以選擇應用程式接收哪些資料。其次，您可以使用 AWS 開發套件中的 AWS IoT SiteWise 查詢 API 來擷取即時和歷史資料，以及經過運算的轉換和指標。如果是自訂邊緣應用程式，您可以針對在本機執行的 SiteWise Edge 軟體使用相同的 AWS IoT SiteWise 查詢 API，來擷取任何資產屬性的即時和歷史資料，以及經過運算的轉換和指標。

問：如何搭配使用 AWS IoT SiteWise 與 Grafana？

答：適用於 Grafana 的 AWS IoT SiteWise 外掛程式可讓您使用 Grafana 儀表板中的各種視覺化選項，即時透過 AWS IoT SiteWise 監控設備資料和指標並予以視覺化。您也可以輕鬆合併多個來源 (例如 AWS IoT SiteWise、Amazon Timestream、Amazon CloudWatch) 的資料，並使用單一 Grafana 儀表板全盤監控。若要進一步了解，請參閱文件。請見下方的 Grafana 儀表板螢幕擷取畫面範例。