Arquitetura da IoT

seja bem-vindo mais um conteúdo da área de informática por aqui e hoje estaremos falando sobre internet das coisas Mais especificamente sobre arquitetura da IOT tá então a gente vai trazer aqui a principal arquitetura começando pelo macro e a gente vai diminuindo Até chegar na arquitetura das coisas de como a gente pode estar projetando fazendo um pequeno protótipo do Sensores atuadores do da parte da aplicação de como vai ser a conexão né então a gente vai começar a pensar na arquitetura da internet das coisas a partir da nossa aula de hoje vamos começar Então a partir

dos principais componentes tá dessa arquitetura Então a gente tem aqui duas camadas digamos assim a camada da arquitetura local e a plataforma digital aqui na parte da arquitetura local nós temos as coisas né que são os dispositivos capazes de coletar produzir as informações né e comunicação que do ambiente que ele está inserido temos os gates que nós falamos também na aula passada né que é aquele controlador programável multiprotocolo que recebe as informações das coisas e temos também os aplicativos móveis né os smartphones hoje são dispositivos que também fazem parte dessa arquitetura local porque muitas vezes

eles fazem uso de aplicações de sistemas que recebem dados também tá das coisas dos gatos e assim por diante Então a nossa arquitetura local ela é composta por essas três partes aqui tá aplicativos móveis gateways e as coisas acima da arquitetura local nós temos a plataforma digital né que é onde tem o suporte a integração e processamento das informações que são enviadas desses três componentes Aqui de baixo né E aí aqui temos a análise de dados temos os processamentos com inteligência artificial né então aqui nós podemos dizer que nessa Plata plataforma digital ele recebe as

informações da arquitetura local né através das suas apis e Protocolos de comunicação esses dados eles vão fazer parte desse Big Data aqui do Big Data que onde tem a o grande repositório de dados uma um volume enorme de dados aqui a ser analisado nessa parte do Analytics conforme as funções do processo de negócio então aqui a gente tem uma estrutura bem macro né E analisando as informações que são repassadas pela arquitetura local a forma do fluxo em que as informações são enviadas a gente pode dizer que temos aqui as coisas enviando informações para os gats

né e o GAT aqui em cima envia as informações para a plataforma digital como também nós temos coisas que dependendo da sua configuração pode enviar informações direto para a plataforma digital e aí temos os aplicativos móveis também enviando informações para a plataforma digital Então temos algumas formas de envio dessas dados aqui da arquitetura local para a plataforma digital né e todo todo esse conjunto aqui de componentes da arquitetura local com a plataforma digital eles formam a arquitetura enterprise que é uma arquitetura da unidade tá daquela empresa daquela instituição né que estabelece conexões muitas vezes com

outras unidades de negócio então às vezes nós temos essa arquitetura enterprise contemplando todos esses componentes e e ela faz comunicação às vezes com outras unidades que também são compostas por esses componentes aqui certo então só pra gente ter uma visão Ampla dessa Arquitetura em que as coisas estão inseridas nessa arquitetura local juntamente com os aplicativos que muitas vezes gerenciam as informações também do que tá acontecendo ali na arquitetura local e aí os gatos que recebem as informações aqui das coisas né muitas vezes também realizam um processamento aqui antes de enviar para a plataforma digital e

assim por diante tá então essa aqui é a visão macro da arquitetura visão por camadas Então a gente tem aqui na arquitetura local os três componentes né que nós já falamos a plataforma digital aqui em cima então nessa parte de baixo nós temos aqui a camada de dispositivos então esses são os dispositivos que estão alocados localmente dentro de uma instituição dentro de uma empresa acima desse dessa camada de dispositivos nós temos a camada de comunicação E aí é feito né as comunicações Os Protocolos de comunicação de cada um desses dispositivos com a plataforma digital né

as tecnologias de rede muitas vezes a comunicação aqui é através de fibra né cabeada mas a comunicação aqui interna entre esses dispositivos muitas vezes a conexão é via wireless Então a gente vai falar um pouquinho disso e quando chega aqui na plataforma digital nós temos aqui a camada de informações onde tem o Big Data né temos a camada de funções que realiza as análises dos dados em cima dos dados que foram coletados na camada anterior e lá em cima a camada mais alta a camada de processo que é aquela parte de de governança onde tem

as as funções que estabelecem as métricas da empresa com base nos dados que são analisados é a parte de governança no mais alto nível tá com base nas análises dos dados que são enviados através da comunicação desses dispositivos aqui embaixo tá então essa aqui é a visão por camadas de da nossa arquitetura aqui que compõe a internet das coisas tipos de computação e aqui é bem interessante porque na parte mais alta a gente tem a Computação em nuven que é o cloud cop bastante conhecido né com maior capacidade de processamento porque ele Analisa um conjunto

de dados de diversos dispositivos que são enviados para a plataforma digital mas aqui embaixo tem outros dois tipos de computação que talvez não seja muito conhecido por vocês que nós temos aqui o fog compute tá e o Ed compute tá onde tem aqui maior Agilidade de resposta porque é uma computação que acontece na borda no caso aqui do Ed compute computação de board é aquela computação que acontece ali nos nós ali na na ponta nos dispositivos próximos ao usuário e o fog ele vem de neblina né de nevo uma uma computação de neblina é aquela

computação que está intermediário não está nem na nuvem nem na borda é uma computação aqui no caso dos gats né que ele recebe os dados dos dispositivos que estão nas pontas e faz um pré-processamento desses dados pode tomar algumas decisões ali ou ainda Envia essas informações para a plataforma digital vamos falar então desses dois tipos aqui de computação que é interessante a gente tomar nota computação de borda que é o Ed compute né computação executada diretamente nos nós de dispositivos que estão distribuídos dentro de uma empresa né impulsiona o processamento nos locais que são próximos

ao usuário melhorando também a velocidade das respostas é claro que esse tipo de computação ele não analisa o todo o que que tá acontecendo com os outros dispositivos ele só Analisa aquele dispositivo especificamente é uma computação de borda embarcado naquele dispositivo de internet das coisas e ele consegue dar uma resposta muito mais rápida porque ele tá ali em loco né coletando dados e já dando e dando respostas com base naquilo que ele tá capturando por meio dos seus sensores acima dele aí a gente tem a computação de neblina que é o fog computer né arquitetura

de computação que executa cálculos ok né computação e processamento de forma mais descentralizada já não acontece lá na ponta né nos dispositivos que estão próximos ao usuário mas ele vem para uma camada superior ali onde tem o gater E aí ele consegue fazer uma análise de dois ou mais dispositivos que estão coletando informações e consegue associar então na sua computação esse todo desses dispositivos que estão abaixo dele tá E aí esse a computação de neblina ele recebe esse nome de neblina porque ele não tá nem 100% lá na nuvem no Cloud compu né na computação

e nuv e também não tá 100% na borda tem uma camada ali intermediária como se fosse um um server eh local dentro da empresa onde ele tá recebendo as informações do diversos dispositivos de internet das coisas fazendo uma pré um pré-processamento amamento tomando algumas decisões mas também depois ele envia o que é mais importante para a Computação em nuv onde ali de fato vai ser implementado algoritmos né de Inteligência Artificial mineração de dados para fazer análises mais aprimoradas de toda a empresa certo então essa aqui é uma definição bem importante tá deed compute e fog

compute Seguindo aqui conexões então o tipo de conexão que que ocorre entre as coisas e o Gateway né que aqui as coisas coletam os dados na borda e manda pro Gate são volumes maiores de dados porque todo e qualquer dado que é coletado pelas coisas são enviados pro Gate Possivelmente faz uso de wires né de rede wi-fi dentro da empresa nesse tipo de conexão né não é um padrão mas é a tendência tá e dezenas de milhões de conexões muitas conexões são feitas constantemente entre os diversos dispositivos de internet das coisas com o Gateway E

aí quando sai do Gateway para ir pra plataforma digital a gente tem aqui volumes menores de dados porque o gate queer quer ou não ele recebe essas informações faz um pré-processamento e envia aquilo que é mais importante para a plataforma digital possível uso de fibra ótica porque daí ele já entra numa conexão que vai para uma rede metropolitana né E aí depois uma ampla rede de computadores através da internet né e centenas de conexões né são feitas do Gateway para a plataforma digital então perceba a diferença entre o tipo de conexão que ocorre dentro da

arquitetura local entre coisas e Gateway e o tipo de conexão que ocorre entre o Gateway entre a arquitetura local e a Plata forma digital né que aí a gente começa a ver aqui a diferença né do tipo de conexão da quantidade de dados e de conexão entre esses dispositivos beleza tome nota é importante também E aí pensando nas coisas a gente vai trazer agora a parte de arquitetura na concepção de um dispositivo de internet das coisas observando a questão da percepção o que que o meu dispositivo vai perceber do ambiente e o que que ele

vai atuar como é que ele vai atuar a as percepções que ele tem sobre o ambiente que ele el tá inserido Então a gente vai trazer nessa parte de percepção a forma como o nosso dispositivo recolhe informações do ambiente bem como depois que ele processa esses dados a forma como ele realiza a mudança no ambiente ele interage com o ambiente ou ele só captura dados e fica quietinho então isso vai depender muito da característica do dispositivo de internet das coisas na parte de rede é a forma como serão realizadas as conexões desse dispositivo com o

sistema Central né ou ainda com outros dispositivos né Eh de internet das coisas então é aqui como é que vai ser a conexão dele vai ser via wi-fi vai ser via Bluetooth vai ser via eh pacote de dados tá então essa parte aqui da rede é a forma de conexão dele com o sistema central ou com outros dispositivos caso ele interage também com outras eh outras coisas aplicação é a forma como são operacionalizadas as decisões né os serviços que serão feitos com base nos dados que foram enviados aqui percebidos encaminhados via rede para a aplicação

tá então é o serviço que vai ser entregue para as pessoas ou para a empresa e desse modo a gente pode observar quais são os tipos de de coisas que tem dentro do nosso ambiente seja em casa seja na empresa que estão monitorando capturando informações através dos seus sensores né seja uma uma câmera de segurança seja um sensor de movimento sensor de temperatura né então a gente vai começar a pensar na internet das coisas nesses positivos com base nesses três componentes aqui percepção atuação rede e aplicação eu vou trazer um exemplo prático aqui de um

sistema de monitoramento de frota de veículos tá E aí no caso esse sistema ele está acoplado dentro do veículo vamos P aqui dentro de um caminhão ou dentro de uma caminhonete E aí a percepção dele eh funciona através de um sensor que monitora a velocidade desse veículo né através do velocímetro para saber qual é a velocidade que o motorista com conduz normalmente esse veículo e também ele monitora a as informações do GPS desse veículo acompanhando os trajetos que são realizados Então essa é a forma que ele percebe o veículo tá através desses dois fatores e

ele pode atuar opcionalmente nesse exemplo aqui emitindo um alerta sonora ao motorista quando ele atinge uma determinada velocidade ou quando ele sai da Rota prevista no GPS então essa é a forma de atuação desse sistema de monitoramento de Frota e aí a conexão né da rede né os dados da localização do veículo né do GPS e da velocidade são enviados através de satélite quando esse veículo está na BR então ele tem conexão via satélite enviando né essas informações de satélite quando ele tá fazendo uma viagem longa ou através de operadoras de telefonia na cidade Talvez

um chipz inho ali e ele envia informações quando tá na cidade quando tem essa área de cobertura né certo Então essas são os dois modos de conexão desse sistema de monitoramento e a aplicação né os dados Então são processados e relacionados ao motorista que tá associado né a ao sistema E aí é dessa forma ele consegue produzir alguns relatórios de como esse motorista conduz o veículo né Qual é a velocidade média como é que ele ele atinge o a rota prevista do GPS do ponto a até o ponto b ou ainda se ele faz muitos

desvios dentro da Rota prevista então é um tipo de aplicação que é feita com base nesses dados de monitoramento do veículo enviados através dessa rede E aí a aplicação consegue ter esse relatório né de como o motorista conduz o veículo tá então ess aqui é só um exemplo para vocês pensarem tá nos diversos dispositivos que estão embarcados hoje em dia seja num sistema como esse né de frota de veículos mas às vezes dentro de casa na sua empresa no no no seu setor na sua no seu escritório então certamente Tem algum tipo de sistema que

a gente pode implementar entar com percepção rede aplicação E aí né a gente tem hoje em dia sistemas embarcados em aparelhos de ar condicionado em geladeiras na na no televisor numa cafeteira né a tendência é que todo e qualquer dispositivo tenha percepção do ambiente que ele tá né operando ele possa executar algum tipo de atuação né está esteja conectado na rede e tenha um sistema de aplicação que monitora esses dados e muitas vezes essa aplicação tá na palma da mão no celular um aplicativo que gerencia lá a cafeteira a sua geladeira seu ar condicionado então

a tendência é essa desses dispositivos estarem conectados uma rede e tem uma aplicação ali na mão do usuário ou Nesse contexto Empresarial que eu trouxe aqui né na mão do gestor recebendo os dados E aí tendo essa análise do tudo tá bom então fechamos essa nossa aula de hoje sobre arquitetura né relacionado à internet das coisas espero que vocês tenham gostado mais informações a respeit dessa aula aqui na descrição do vídeo eu vou ficando por aqui e eu vejo vocês na próxima Até lá tchau