O que é o Azure IoT (Internet das Coisas)?

Artigo
03/04/2024

A plataforma Internet das Coisas (IoT) do Azure é uma coleção de serviços de nuvem, componentes de borda e SDKs gerenciados pela Microsoft que permitem conectar, monitorar e controlar seus ativos de IoT em escala. Em termos mais simples, uma solução IoT é composta por dispositivos IoT que se comunicam com os serviços de nuvem.

O diagrama a seguir mostra uma exibição de alto nível dos componentes em uma solução de IoT típica. Este artigo se concentra nos principais grupos de componentes: dispositivos, serviços de nuvem IoT, outros serviços de nuvem e questões sobre toda a solução. Outros artigos nesta seção fornecem mais detalhes sobre cada um desses componentes.

Diagrama que mostra a arquitetura de solução IoT de alto nível.

Opções de solução

Para compilar uma solução de IoT para sua empresa, você normalmente avalia a sua solução usando a abordagem da plataforma de aplicativo gerenciado. Você pode compilar sua solução corporativa usando os serviços de plataforma ou a abordagem da plataforma de aplicativo gerenciado.

Uma plataforma de aplicativo gerenciado permite que você avalie rapidamente a sua solução de IoT, reduzindo o número de decisões necessárias para obter resultados. A plataforma de aplicativo gerenciado cuida da maioria dos elementos de infraestrutura da sua solução, permitindo que você se concentre em adicionar conhecimento do setor e avaliar a solução. O Azure IoT Central é uma plataforma de aplicativo gerenciado.

Os serviços de plataforma fornecem todos os blocos de construção para aplicativos IoT personalizados e flexíveis. Você tem mais opções de escolha e codificação ao conectar seus dispositivos e ingerir, armazenar e analisar seus dados. Os serviços da plataforma IoT do Azure incluem o Hub IoT do Azure, Serviço de Provisionamento de Dispositivos e Gêmeos Digitais do Azure. Outros serviços de plataforma que podem fazer parte de sua solução de IoT incluem o Azure Data Explorer, a plataforma de Armazenamento do Microsoft Azure e o Azure Functions.

Plataforma de aplicativo gerenciado	Serviços de plataforma
Aproveite uma plataforma que cuida da segurança e do gerenciamento dos seus aplicativos e dispositivos IoT.	Tenha controle total sobre os serviços subjacentes em sua solução. Por exemplo: Dimensionando e protegendo os serviços para atender às suas necessidades. Usando o conhecimento interno ou de parceiros para integrar dispositivos e provisionar serviços.
Personalizar identidade visual, dashboards, funções de usuário, dispositivos e telemetria. No entanto, você não pode personalizar os serviços de IoT subjacentes.	Personalize e controle totalmente sua solução de IoT.
Tem uma estrutura de preços simples e previsível.	Permitir que você ajuste os serviços para controlar os custos gerais.
A solução pode ser um único serviço do Azure.	A solução é uma coleção de serviços do Azure, como o Hub IoT do Azure, o Serviço de Provisionamento de Dispositivos, os Gêmeos Digitais do Azure, o Azure Data Explorer, a plataforma de Armazenamento do Microsoft Azure e o Azure Functions.

Para saber mais, confira Quais tecnologias e serviços do Azure você pode usar para criar soluções de IoT?.

Dispositivos IoT

Normalmente, um dispositivo IoT é composto por uma placa de circuito com sensores anexados que usa o Wi-Fi para se conectar à Internet. Por exemplo:

Um sensor de pressão em uma bomba de óleo remota.
Sensores de temperatura e umidade em uma unidade de ar-condicionado.
Um acelerômetro em um elevador.
Sensores de presença em uma sala.

Há uma ampla variedade de dispositivos disponíveis de diferentes fabricantes para criar a sua solução. Para criar protótipos de um dispositivo microprocessador, você pode usar um dispositivo como um Raspberry Pi. O Raspberry Pi permite anexar muitos tipos diferentes de sensor. Para criar um dispositivo microcontrolador, use dispositivos como o ESPRESSIF ESP32 ou o Tutorial: Usar o Eclipse ThreadX para conectar um kit de descoberta STMicroelectronics B-L475E-IOT01A ao Hub IoT. Essas placas normalmente têm sensores internos, como sensores de temperatura e acelerômetro.

A Microsoft fornece SDKs do dispositivo open-source que você pode usar para criar os aplicativos que são executados em seus dispositivos.

Importante

Como o IoT Central usa Hub IoT internamente, qualquer dispositivo que possa se conectar a um aplicativo do IoT Central também pode se conectar a um hub IoT.

Para saber mais sobre os dispositivos em sua solução de IoT, confira Desenvolvimento de dispositivos IoT.

Conectividade

Normalmente, os dispositivos IoT enviam a telemetria dos sensores anexados para serviços de nuvem em sua solução. No entanto, outros tipos de comunicação são possíveis, como um serviço de nuvem que envia comandos para os seus dispositivos. Estes são exemplos de comunicação de dispositivo para nuvem e de nuvem para dispositivo:

Um caminhão de refrigeração móvel envia a temperatura a cada 5 minutos para um Hub IoT.
Um serviço de nuvem envia um comando a um dispositivo a fim de alterar a frequência em que ele envia a telemetria para ajudar a diagnosticar um problema.
Um dispositivo que monitora um reator de lotes em uma usina química envia um alerta quando a temperatura excede determinado valor.
Um termostato relata a temperatura máxima que o dispositivo atingiu desde a última reinicialização.
Um serviço de nuvem define a temperatura de destino para um dispositivo de termostato.

Os SDKs de dispositivo IoT e o Hub IoT oferecem suporte a protocolos de comunicação comuns, como HTTP, MQTT e AMQP, para comunicação entre dispositivo e nuvem e entre nuvem e dispositivo. Em alguns cenários, talvez seja necessário um gateway para conectar seus dispositivos IoT aos seus serviços de nuvem.

Os dispositivos IoT têm características diferentes quando comparados a outros clientes, como navegadores e aplicativos móveis. Especificamente, os dispositivos IoT:

Com frequência, são sistemas internos sem operadores humanos.
Eles podem ser implantados em locais remotos, nos quais o acesso físico é caro.
Podem ser acessados apenas por meio do back-end da solução.
Podem ter recursos de energia e de processamento limitados.
Podem ter conectividade de rede intermitente, lenta ou cara.
Podem precisar de protocolos de aplicativo proprietários, personalizados ou específicos do setor.

Os SDKs de dispositivo ajudam você a resolver os desafios de conectar dispositivos de maneira segura e confiável ao serviço de nuvem.

Para saber mais sobre conectividade de dispositivo e gateways, confira Infraestrutura e conectividade do dispositivo.

Serviços de Nuvem

Em uma solução de IoT, os serviços de nuvem normalmente:

Receba telemetria em escala de seus dispositivos e determine como processar e armazenar os dados.
Analisam a telemetria para fornecer insights, seja em tempo real ou após o ocorrido.
Envie comandos da nuvem para o dispositivo específico.
Provisione dispositivos e controle quais dispositivos podem se conectar à sua infraestrutura.
Gerenciar o estado dos dispositivos e monitorar suas atividades.
Gerenciam o firmware instalado nos dispositivos.

Por exemplo, em uma solução de monitoramento remoto de uma estação de bombeamento de petróleo, os serviços usam a telemetria das bombas para identificar um comportamento anormal. Quando o serviço de nuvem identifica uma anomalia, ele pode enviar de modo automático um comando ao dispositivo para executar uma ação corretiva. Esse processo implementa um loop de comentários automatizado entre o dispositivo e a nuvem, o que aumenta a eficiência da solução.

Alguns serviços de nuvem, como o Hub IoT e o Serviço de Provisionamento de Dispositivos, são específicos para IoT. Outros serviços de nuvem, como armazenamento e visualização, fornecem serviços genéricos para sua solução.

Para obter mais informações, consulte:

Questões sobre toda a solução

Qualquer solução de IoT deve resolver as seguintes questões em toda a solução:

Segurança, incluindo a segurança física, autenticação, autorização e criptografia.
Gerenciamento de soluções, incluindo implantação e monitoramento.
Alta disponibilidade e recuperação de desastre para todos os componentes da sua solução.
Escalabilidade para todos os serviços da sua solução.

Operações de IoT

A Versão Prévia das Operações IoT do Azure – habilitada pelo Azure Arc é um plano de dados unificado para a borda. As Operações do Azure IoT são um conjunto de serviços de dados modulares, escalonáveis e altamente disponíveis que são executados em clusters Kubernetes de borda habilitados para Azure Arc. Ele permite a captura de dados de vários sistemas diferentes e integra-se com aplicativos de modelagem de dados, como o Microsoft Fabric, para ajudar as organizações a implantar o metaverso industrial. Para saber mais, confira O que são as Operações do Azure IoT?.

Próximas etapas

As próximas etapas sugeridas para explorar ainda mais a Internet das Coisas do Azure incluem:

Para saber mais sobre a arquitetura da Internet das Coisas do Azure, confira:

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