Protocolos de Comunicação IoT - Arquiteturas dos Sistemas IoT

E aí [Música] o Olá pessoal dando sequência aos assuntos da semana um né a vídeo aula 3 nós vamos abordar um assunto que é muito relevante que arquitetura de sistemas para aí ou tu tá Como é que eu desenvolvi uma solução né que envolve muitos atores né usuários né dispositivos sensores armazenamento comunicação né propagação de informações em tomada de decisão tem importante né E muito relevantes pensar na solução do ponto de vista arquitetural né é e baseado em camadas tá então a ideia de camadas né Ela vem da do Que Nós aprendemos por exemplo em

redes de computadores Então como é que nós entendemos toda a complexidade envolvida na comunicação de dados né se não fosse por mim de camadas tá então a coisas muito mais relacionadas ao hardware né a cor a propagação de sinal no meio físico Neto no meio cabeado no meio aéreo né EA lá na ponta né as aplicações que são utilizados pelos usuários são desenvolvidos por diversos programadores que utilizam diversas linguagem programação né e a protocolos que garantem o envio e recepção de dados né como por exemplo mantendo a latência ou diminuindo a latência de comunicação né

é protocolos que focam mais em segurança e outros números tá tá muito importante discutir a questão da arquitetura também não com teja eu tiro tá então a gente vai falar um pouco de arquitetura né é uma visão arquitetural Da da internet das coisas tá é começar a discutir um pouco sobre a como é que os dados que são gerados né com a enorme quantidade de dados gerados no contexto da eu ti para onde eles são enviados né Para qual dessas dessas camadas tem que pensar mais um ponto de vista de a mistura de comunicação né

é a camada sem isso aconteça e a camada de um modo geral de toda a a na universo e aí eu tinha né mas o ponto de vista de enviar dados né fora do ambiente né dos dados que são coletados pelos sensores processados pelos positivos e precisa ser propagadas né eu vou enviá-los por uma nuvem computacional eu vou enviá-los para um uma por um ambiente que é uma um meio termo entre a nuvem EA a a borda da rede né então é fog computing Edson filtro tá então a gente vai discutir um pouco isso e

em que contexto né os dados são recebidos são propagadas tá bom não anterior a gente apresentou os conceitos de sensores né de coisas ou dispositivos de Guetta e é importância da e dessas coisas né desde sensores que são os gêmeos digitais tá em um aspecto mais amplo importante a gente classificavam os classificados do isso né em camadas que em geral vão envolver os dispositivos as coisas as comunicações entre esses positivos os processos e as funções de análise de dados né e dentre outras coisas tá então se dispositivos eles possuem sensores acoplados que coletam dados esses

dados são propagadas armazenados né e a informação gerada em função desse dado tá então o que que eu faço com a informação gerada como é que interliga as informações geradas com outras informações de outros ambientes possuem outros sensores e outros dispositivos tá então analise as informações é muito importante tá para que uma decisão seja tomada em função de dados que são provenientes de fontes heterogêneas né então divers Ah tá eu estou independente das camadas né são primordiais dois aspectos primeiro quando a gente fala de uma solução que contém já eu ti né que notadamente envolve

uma arquitetura é importante a gente sempre considerar a heterogeneidade de todo ecossistema né sensores são diferentes de marcas diferentes com capacidade diferentes os positivos também marcas capacidade de processamento né custo né é o controle são disponíveis o controle são seguros no fim então é a heterogeneidade eleva o padrão Nesse contexto tá E ele logicamente que essa heterogeneidade nos traz problemas que é a intenção sempre é como que nós padronizamos isso considerando que há coisas heterogêneas tá então a gente acaba pensando num padrão Mais um ponto de vista de milho né que se desenvolver no ponto

de vista de software soluções né que digamos é o culto né Essa heterogêneo idade tá então no fundo no fundo as aplicações conseguem Conversar conversar entre elas independentemente do tipo de dispositivo da marca da capacidade de processamento dos livros de segurança tá então isso é possível abstrair com a ideia de me dizer que é um assunto que nós vamos curtir também nessa disciplina os aspectos segurança também que que deve ser transversal a qualquer camada que envolve uma solução completa de entregar suas coisas tá ponto muito importante não é uma solução genérica para ir o time

digamos assim uma bala de prata né nossa solução que você compra né de uma empresa por exemplo que vai garantir né então a solução precisa ser pensada né e o ambiente influencia muito né então se for pensar numa solução de aí eu tinha um contexto mais de um local fechado né que é digamos tem uma certa imo de preferência medicinais em preferência de diversos tipos de sensores neodi cintura e comunicação com essa solução vai ser pensada mais um ambiente externo ou a solução vai ser um misto de sensores dispositivos em ambiente interno e externo lá

que na prática é o que se deseja alcançar Quando falamos em cidades inteligentes tá então consciente cidade inteligente ele é muito amplo né então inteligência ela deve começar novamente muito pequeno e ela ser propagada né é de dentro para fora Tais não de fora pra dentro tá no menos essa é a visão que eu tenho em uma cidade inteligente que ela é construída é em blocos tá é como se fosse um prédio nós fazemos o alicerce primeiro a fundação do prédio e vamos construindo em cima da fecundação todos os andares esse prédio né então é

assim que eu vejo uma ideia de cidades inteligentes que são praticamente sensoriados né é a a inicial de aqui ó tá ligado que eu escureço tudo que você tem com a estrutura dispositivos com o tipo de informação que você deseja transmitir com as informações que são extraídas dos dispositivos e dos sensores de arquitetura é muita coisa envolvida e gente pára para pensar é um fluxo bem definido Tá então não existe muita novidade em relação a ideia geral né então sensor coleta acoplada dispositivo processo os dados coletados propaga esses dados armazenar esses dados esses dados são

transformados decisões são tomadas em cima da transformação desses dados né quando a informação é produzida tá questão é quanto que dado que o quanto de dados o correto quando eu correto quando o processo quando transmitir como armazeno E logicamente nem todos os dados armazenados eles vão ser utilizados para tomada de decisão tá então a outra uma área o cincluir Nesse contexto né quer fazer inferência dos lados né então um base com base num conjunto muito grande de dados obter uma amostra desse desses dados né e consegue obter informações não tendo que avaliar toda a quantidade

de dados armazenada tá então é nesse contexto que a gente está bom planejar soluções e aí o Tite vai implicar lidar com logicamente como a gente já viu né com a complexidade então naturalmente é uma um ambiente complexo tá que envolve comunicação que envolve consumo energético que envolve processamento que envolve o correta tá então essa solução vai envolver diversos dispositivos heterogêneo então aí aparece de novo né A questão da heterogeneidade né então ambiente ele é heterogêneo por natureza a é e com sensores que produzem os dados que serão analisados para gerar algum tipo de solução

alguns insights né os dispositivos são conectados por uma rede diretamente ou por meio de dispositivo com jeito então é mais comum que esses dispositivos essas coisas né no meu miniaturizado ou não se comunicou com glitter por quê que isso é feito tá e uma já vai ser feito porque esses positivos que possuem sensores acoplados a eles Esse é uma baixa com capacidade computacional tá com processadores com uma frequência muito baixa tá Diferentemente de um processador que é está embutido no celular um desktop ou notebook ou um tablet tá só conversar de processamento é muito baixo

consequentemente o consumo de energia também é baixo tá então é capacidade de memória também é pequeno tá então é muito fácil né é exaure os recursos desse dispositivo tô preocupado se ele ficar exposto a internet por exemplo né ah ah recebimento e processamento de requisições por exemplo Ball é feito no servidor web tá então é uma forma inclusive de proteger né esses positivos de ataques que são bem conhecido né tá aqui de negativo de serviços aquele curativo serviço esposa e serviços atribuindo e por aí vai tá então é de um modo geral esses dispositivos sensores

acoplados eles enviam recebe dados desse jeito né esse great Gate porque uma capacidade de processamento maior né consegue interagir com o mundo externo O que é o mundo externo uma nuvem computacional né que pode ser local que pode ser uma nuvem pública né na nuvem da Amazon da Microsoft ou da Google né o da hora que eu por exemplo né para lidar com dados tá então é importante ter essa visão tá então se eu quero por exemplo sensorial a minha casa interessante que eu tenha um jeito né o elemento né que vai centralizar os dados

coletados na minha casa né E vamos propagar esses dados com uma nuvem computacional tá no ponto de segurança isso é relevante porque você protege os positivos todos positivos ficam atrás do jeito né É de um modo geral nós podemos nesse jeito e também tem a função de um filtro de pacote falhou né de modo que nem todos os ninguém só quem tem autorização para interagir com um dispositivo vai fazer o por meio de algumas regras que são definidas né de acesso a dispositivos de atualização de interagir diretamente com ele por meio do aplicativo por meio

de um browser web tá bom nós já vimos e Vale relembrar que os principais componentes que envolve a arquitetura né são as coisas positivos os gates e as aplicações tá móveis ou não tá essas aplicações elas podem enviar dados diretamente para as plataformas digitais ou E essas duas plataformas tá é as plataformas digitais Elas têm suporte integração processamento de algoritmo Inteligência Artificial Tom lembre-se que nós estamos falando de heterogeneidade e é isso envolve eternidade dados inclusive não só dispositivos tá é então é é muito comum também né E vai escolher na cada vez mais comum

pensar em algoritmos de aprendizado de máquina a guria de tomada de decisão para olhar precisados produzidos por esses coletados pelos sensores e processados preciso positivos né pra alguma tomada de decisão tá e inclusive para a própria análise de dados tá então essas plataformas só possui esse tipo de suporte né então algumas soluções por exemplo da Amazon né já permite você receber dados de algum sensor que você implantou na sua casa né é por exemplo de umidade temperatura e você gerar um gráfico rapidamente né e como é que eu comportamento da temperatura ao longo do dia

na sua casa longo da semana do mês infecta uma solução soluções de análise né que facilita muito a vida do tomador de decisão tá no caso da sua casa mas pode ser uma empresa né de um grande hipermercado por exemplo nem um ela é esposa telefone digital também contém apis né então é preciso pensar numa maneira mais fácil de uma vez tendo esses dados armazenados né obter informações rapidamente né E aí essas atenção aos apenas que são amplamente disseminadas né e utilizados por grandes empresas né que tem solução Com base no Twitter né então você

consegue fazer acesso aqui do Twitter e coletar informações do que está acontecendo durante o dia né no Brasil e no mundo né então filtrar dados fazer análise de dados do que se comentou no Twitter né o assunto mais discutido no Twitter De onde vêm essas discussões é por quanto tempo se discutiu aqui né Quais são as palavras chaves né mais importante curtir o dia no contexto nacional e internacional tá então são as mesmas Ápice de um modo geral assunto falamos aqui falando aqui de à p i rest né que utiliza de toda a e já

provisionado pelo protocolo de aplicação http né que facilita o envio e recepção de dados né mas é de recurso estão falando também de uma grande quantidade de dados né e é possível uma estrutura computacional para fazer isso né então falou também de análise de dados funções relacionadas aos negócios Neto como é que eu transforma todos esses dados gerados informações e informação em valor em valor em dinheiro né me negócio em desenvolvimento de novas Soluções é bom a gente pode considerar a classificação das arquiteturas né e marketing um ponto de vista the enterprise architecture né então

a visão está associado a conexão entre as unidades de negócio as aplicações aos dados e infraestrutura tá então para isso a gente classifica de uma forma que a segurança sempre vertical solução com a segurança ela sempre vai estar nesse contexto tá sempre vai aparecer em qualquer um talvez mais de uma camada e menos e outra mais assim pela aparência tá ela sempre precisa ser considerada nessas camadas tá E ela vai vou ver a segurança por exemplo sensor físico ou do Virtual 12 dispositivos do Gueto em e segurança das próprias apis né que têm acesso aos

as informações que foram produzidos a partir dos dados a gente pode pensar nesse de um modo geral em grandes blocos né em Três blocos né na arquitetura mas geral pode vir comunicação né que os dados podem ser armazenados uma luz e computacional tá e a vantagem desses dados serem serem armazenados nesses ambientes e que nós temos dashboards né e plataformas de análise e aplicações para lidar com esses dados para fazer processamento né para fazer análises podemos pensar também antes de enviar esses dados para a nuvem tem uma camada que me chama de borda né quer

dizer não temos bastante conhecido também na área computacional que Edson Pio né que nós fazemos o processo pré-processamento a filtragem agregação desses dados em geral isso é feito no próprio glitter né da arquitetura de aí eu tinha uns gritos acabam tendo esse papel né fica na borda né de toda infraestrutura de comunicação Tá e por senão e pensam de grande botas não tem os positivos né com sensores os atuadores né os gatos também interagindo né nesse contexto aqui tá bom de uma forma pouco mais Global tá a gente pode pensar a arquitetura de aí eu

te envolvendo dispositivos serviços de nuvem uma rede de conectividade global ou local né e os positivos aqui em cima toda a gente pensar de cima para baixo né Nós temos aqui as aplicações né as coisas acoplados aos sensores né há tempos os dispositivos né então onde que ficam a televisão na sua casa como é que eu controle é que você faz o controle do seu carro né robôs no ambiente Industrial tá é algum mecanismo para fazer o controle de energia enfim da sensores Associados aos pacientes né e enviar os dados para os centros médicos em

e envolvendo logicamente infraestrutura de rede tá né E tudo que nós temos já disseminado ponto de comunicação e também de armazenamento e processamento de dados em nuvens computacionais tá a acalmar de comunicação é ela envolve informação que é enviado recebida pelo jeito para nuvita várias operadoras de comunicação série comunicação a vários Protocolos de comunicação várias tecnologias de rede camada de informação tanto o servidor remoto não é um servidor pode vir computacional mais com baixo poder de processamento né ou na nuvem tá é envolve pensar em modelos de dados e eventos de metadados né relacionados aos

dados coletados a camada de funções envolve análise dos dados Netão de modo geral processamento dos dados né com algum tipo de inteligência ou não tá por aqui de autorização por isso que compartilhamento de dados né análise estatística né orçamento de streaming né informação que vai chegando né em tempo real e precisa rapidamente ser processado tá então existe uma estrutura de dados engessada de como se dados são organizados tá a camada de processo e onde está a governança de dados tá então quem vai acessar as informações né de modo que vou fazer o gerenciamento dos projetos

oriundos desses dados né é sistema de negócio né ativar e desativar as funções de acordo com a 0 o negócio organização mas tudo isso foi possível graças ao O sensor que tem que estar acoplado a um dispositivo que produz dado que propaga esse dado e que depois cidade vai ser armazenado para a informação se gerado tá eu vejo como que é o eu posso envolvido né EA infraestrutura Ela meia que fica oculta né mas é importante essa discussão logicamente tá no ponto de vista de Foque Cláudia de confio ti né eu posso processá-lo na levo

se eu preciso de resposta mais rápido né Eu posso processá-lo na nuvens eu preciso de muitos dados e eu Posso processar o na borda se o dispositivo né que tem o sensor acoplado ele é capaz de processar as informações da resposta de quatro tá envolve veículos do Gueto os exemplos para fazer análise no próprio rádio de uma câmera IP tá numa cama a câmera tem capacidade de capturar a imagem fazer análise dentro da câmera antes de transmitir informação para outro componente da estrutura tá então eu posso eu posso ativar reagir alguma ação relacionada ao processamento

de imagem tá sem depender de conexão externa então a própria cama tem a capacidade de processar a informação e tomar alguma decisão baseado no em algum movimento né então Tem movimento incomum na frente da sua casa você preparou sua cama né para gerar um alerta baseado nesse momento em comum se ela tem capacidade de processar isso você não precisa mandar os dados para a nuvem para processar e te dar o retorno tá nesse tempo aí é o ladrão pode ter entrado na sua casa né Oi e a mesma coisa acontece pode vir de transmissão só

transmitir o que é relevante tá um outro exemplo se você fosse desenvolver uma solução de para monitoramento contra incêndio de um prédio onde você fale o orçamento para acionar o alarme contra incêndio tá falei no Gate você faria no dispositivo eu falei na nuvem tá então é uma pergunta interessante você responder e discutirem né então é preciso monitorar o ambiente então a decisão na cor do fogo começa né essa decisão ela tem que ser tomada baseado no processamento dos dados coletados os sensores aí fica pergunta né dizer aonde é melhor fazer isso tá bom e

para concluir né a melhor arquitetura depende do problema depende do ambiente né de onde as coisas estão inseridas e instaladas em uma cidade que influencia de comunicação o cenário é um né então tem prédio tem carro tem muitas pessoas tem problema de visada com apenas no campo é outro tá então a outras limitações tá é bem menor está em outros desafios a decisões acertadas pode otimizar o processamento pode utilizar a coleta de dados e os resultados organização também então uns projetos aí eu ti não depende necessariamente da internet para funcionar esse interessante né Não estou

falando de internet das coisas né mas tem muito projeto relacionado a a funcionamento local né que pode ser você tomar uma decisão de não propagar esses dados pela internet né então vamos ver se você tá então a coleta o processamento dos dados ela pode ser feita logicamente na folga né Vivo ou na borda tá bom essas referências para o de hoje pessoal a e eu vejo na semana dois aquela um E aí E aí E aí E aí E aí [Música]