O que é o Hub IoT do Azure?

Artigo
02/28/2024

A Internet das Coisas (IoT) é uma rede de dispositivos físicos que se conectam e trocam dados com outros dispositivos e serviços pela Internet ou outra rede. Existem atualmente mais de dez mil milhões de dispositivos conectados no mundo e mais são adicionados todos os anos. Qualquer coisa que possa ser incorporada com os sensores e software necessários pode ser conectada pela internet.

O Hub IoT do Azure é um serviço gerenciado hospedado na nuvem que atua como um hub de mensagens central para comunicação entre um aplicativo IoT e seus dispositivos conectados. Você pode conectar milhões de dispositivos e suas soluções de back-end de forma confiável e segura. Quase qualquer dispositivo pode ser conectado a um hub IoT.

Vários padrões de mensagens são suportados, incluindo mensagens de dispositivo para nuvem, upload de arquivos de dispositivos e métodos de solicitação-resposta para controlar seus dispositivos a partir da nuvem. O Hub IoT também oferece suporte ao monitoramento para ajudá-lo a rastrear a criação de dispositivos, conexões de dispositivos e falhas de dispositivos.

O Hub IoT dimensiona milhões de dispositivos ligados em simultâneo e milhões de eventos por segundo para suportar as suas cargas de trabalho de IoT.

Pode integrar o Hub IoT noutros serviços do Azure para criar soluções ponto a ponto completas. Por exemplo, utilize:

O Azure Event Grid para permitir que a sua empresa reaja rapidamente a eventos críticos de forma segura, fiável e dimensionável.
O Azure Logic Apps para automatizar os processos de negócio.
O Azure Machine Learning para adicionar a aprendizagem automática e modelos de IA à sua solução.
O Azure Stream Analytics para executar cálculos de análise em tempo real sobre a transmissão de dados a partir dos seus dispositivos.

Dispositivos IoT

Os dispositivos IoT diferem de outros clientes, como navegadores e aplicativos móveis. Especificamente, os dispositivos IoT:

São frequentemente sistemas integrados sem nenhum operador humano.
Pode ser implantado em locais remotos onde o acesso físico é caro.
Só pode ser acessível através do back-end da solução.
Pode ter energia e recursos de processamento limitados.
Pode ter conectividade de rede intermitente, lenta ou cara.
Pode ser necessário usar protocolos de aplicativos proprietários, personalizados ou específicos do setor.

Identidade e autenticação do dispositivo

Cada hub IoT tem um registro de identidade que armazena informações sobre os dispositivos e módulos permitidos para se conectar a ele. Antes que um dispositivo ou módulo possa se conectar, deve haver uma entrada para esse dispositivo ou módulo no registro de identidade do hub IoT. Um dispositivo ou módulo é autenticado com o hub IoT com base em credenciais armazenadas no registro de identidade.

Suportamos dois métodos de autenticação entre o dispositivo e o hub IoT. Você pode usar a autenticação baseada em token SAS ou a autenticação de certificado X.509.

O método de token SAS fornece autenticação para cada chamada feita pelo dispositivo ao Hub IoT, associando a chave simétrica a cada chamada. A autenticação X.509 permite a autenticação de um dispositivo IoT na camada física como parte do estabelecimento de conexão padrão TLS (Transport Layer Security). A escolha entre os dois métodos depende de quão segura a autenticação do dispositivo precisa ser e da capacidade de armazenar a chave privada com segurança no dispositivo.

Você pode configurar e provisionar muitos dispositivos ao mesmo tempo usando o Serviço de Provisionamento de Dispositivos do Hub IoT.

Para obter mais informações, consulte Gerenciamento e controle de dispositivos.

Comunicação do dispositivo

A conexão com a Internet entre o dispositivo IoT e o Hub IoT é protegida usando o padrão TLS (Transport Layer Security). O Azure IoT dá suporte a TLS 1.2, TLS 1.1 e TLS 1.0, nessa ordem. O suporte para TLS 1.0 é fornecido apenas para compatibilidade com versões anteriores. Verifique o suporte a TLS no Hub IoT para ver como configurar seu hub para usar o TLS 1.2, que oferece mais segurança.

Normalmente, os dispositivos IoT enviam dados dos sensores para serviços de back-end na nuvem. No entanto, outros tipos de comunicação são possíveis, como um serviço de back-end enviando comandos para seus dispositivos. Por exemplo:

Um caminhão frigorífico enviando temperatura a cada 5 minutos para um hub IoT.
Um serviço back-end que envia um comando para um dispositivo para alterar a frequência com que envia dados para ajudar a diagnosticar um problema.
Um dispositivo que monitoriza um reator em batelada numa fábrica de produtos químicos, enviando um alerta quando a temperatura excede um determinado valor.

Para obter mais informações, consulte Infraestrutura e conectividade de dispositivos.

Telemetria do dispositivo

Exemplos de telemetria recebidos de um dispositivo podem incluir dados do sensor, como velocidade ou temperatura, uma mensagem de erro, como evento perdido, ou uma mensagem informativa para indicar que o dispositivo está em boas condições. Os dispositivos IoT enviam eventos para um aplicativo para obter insights. Os aplicativos podem exigir subconjuntos específicos de eventos para processamento ou armazenamento em diferentes pontos de extremidade.

Propriedades do dispositivo

As propriedades podem ser lidas ou definidas a partir do hub IoT e podem ser usadas para enviar notificações quando uma ação for concluída. Um exemplo de uma propriedade específica em um dispositivo é a temperatura. A temperatura pode ser uma propriedade gravável que pode ser atualizada no dispositivo ou lida a partir de um sensor de temperatura conectado ao dispositivo.

Você pode habilitar propriedades no Hub IoT usando gêmeos de dispositivo ou Plug and Play.

Comandos do dispositivo

Um exemplo de comando é a reinicialização de um dispositivo. O Hub IoT implementa comandos permitindo que você invoque métodos diretos em dispositivos. Os métodos diretos representam uma interação solicitação-resposta com um dispositivo semelhante a uma chamada HTTP, na medida em que são bem-sucedidos ou falham imediatamente (após um tempo limite especificado pelo usuário). Esta abordagem é útil para cenários onde as medidas imediatas variam consoante a capacidade de resposta do dispositivo.

Agir sobre os dados do dispositivo

O Hub IoT oferece a capacidade de desbloquear o valor dos dados do seu dispositivo com outros serviços do Azure para que você possa mudar para a solução preditiva de problemas em vez do gerenciamento reativo. Conecte seu hub IoT a outros serviços do Azure para fazer aprendizado de máquina, análise e IA para agir em dados em tempo real, otimizar o processamento e obter insights mais profundos.

Nota

O Hub IoT do Azure não armazena nem processa dados de clientes fora da geografia onde implementa a instância de serviço. Para obter mais informações, consulte Replicação entre regiões no Azure.

O ponto de extremidade integrado coleta dados do dispositivo por padrão

Um ponto de extremidade integrado coleta dados do seu dispositivo por padrão. Os dados são coletados usando um padrão de solicitação-resposta em pontos de extremidade de dispositivo IoT dedicados, estão disponíveis por um período máximo de sete dias e podem ser usados para executar ações em um dispositivo. Os dados aceitos pelo ponto de extremidade do dispositivo incluem:

Envie mensagens do dispositivo para a nuvem.
Receba mensagens da nuvem para o dispositivo.
Inicie o upload de arquivos.
Recupere e atualize as propriedades gêmeas do dispositivo.
Receba solicitações diretas de método.

Para obter mais informações sobre pontos de extremidade do Hub IoT, consulte Pontos de extremidade do Hub IoT.

O roteamento de mensagens envia dados para outros pontos de extremidade

Os dados também podem ser encaminhados para diferentes serviços para processamento posterior. À medida que a solução IoT se expande, o número de dispositivos, o volume de eventos, a variedade de eventos e os diferentes serviços também variam. Um método flexível, escalável, consistente e confiável para rotear eventos é necessário para atender a esse padrão. Para obter um tutorial mostrando vários usos do roteamento de mensagens, consulte Tutorial: Enviar dados de dispositivo para o Armazenamento do Azure usando o roteamento de mensagens do Hub IoT.

O Hub IoT dá suporte à configuração de pontos de extremidade personalizados para serviços do Azure, incluindo contêineres de Armazenamento, Hubs de Eventos, filas do Barramento de Serviço, tópicos do Barramento de Serviço e Cosmos DB. Depois que o ponto de extremidade tiver sido configurado, você poderá rotear seus dados de IoT para qualquer um desses pontos de extremidade para executar operações de dados downstream.

O Hub IoT também se integra ao Event Grid, que permite distribuir dados para vários assinantes. A Grade de Eventos é um serviço de eventos totalmente gerenciado que permite gerenciar facilmente eventos em muitos serviços e aplicativos diferentes do Azure. A Grade de Eventos simplifica a criação de aplicativos orientados a eventos e arquiteturas sem servidor.

Para obter mais informações, consulte Comparar roteamento de mensagens e grade de eventos para o Hub IoT.

Próximos passos

Para experimentar uma solução de IoT ponto a ponto, veja os guias de início rápido do Hub IoT:

Para saber mais sobre as maneiras de criar e implantar soluções de IoT com o Azure IoT, visite:

Partilhar via