Introdução
Muitas organizações enfrentam desafios competitivos e necessidades dos clientes em constante evolução. Como tal, as organizações estão a passar por uma transformação digital e a reinventar os seus negócios ao juntar pessoas, dados e processos. Neste contexto, a IoT (Internet das Coisas) é o fator que permite a transformação digital de uma organização.
Segundo o relatório IoT Signals 2019 (Sinais da IoT de 2019) realizado pela Microsoft, a adoção da IoT abrange múltiplas indústrias. 85% dos responsáveis pela tomada de decisões relacionadas com a IoT tem, pelo menos, um projeto IoT na respetiva pipeline e outros projetos IoT em processo de implementação. A adoção da IoT é global e orientada por algumas indústrias importantes, como a indústria fabril, retalho/atacado, transportes, administração pública e saúde. Os quatro principais motivos pelos quais as empresas utilizam a IoT são: a otimização das Operações, a melhoria da produtividade dos colaboradores, a proteção e a segurança.
No entanto, pode ser difícil para as grandes empresas implementar e gerir dispositivos IoT em diversas geografias caso queiram aproveitar os benefícios da transformação digital. É necessário garantir que vários dispositivos contribuem de forma eficiente para a criação de uma solução que resolva um problema empresarial em grande escala. Os requisitos IoT de uma grande empresa excedem a telemetria básica (ou seja, o processo de registo e transmissão dos valores dos dados registados por um dispositivo IoT). Como é que uma empresa que executa soluções baseadas na cloud monitoriza e mantém os dados de todos esses dispositivos? Como pode garantir que apenas os dispositivos certos comunicam entre si? Como pode proteger a solução? Como é que a solução pode ser dimensionada e disponibilizada em conformidade com os requisitos do nível de serviço? Além disso, tem de ligar diversos dispositivos através de vários tipos de protocolos de comunicação. Também tem de gerir o ciclo de vida dos dispositivos, desde o aprovisionamento à gestão contínua e, finalmente, a descontinuação.
O Hub IoT é um serviço gerido alojado na cloud que atua como um centro de mensagens para assegurar a comunicação bidirecional entre as suas soluções IoT e os dispositivos que gerem.
O Hub IoT permite uma comunicação altamente segura e fiável entre a sua solução IoT e dos dispositivos geridos pela mesma. O Hub IoT do Azure fornece uma solução de back-end alojada na cloud para ligar dispositivos IoT. O Hub IoT permite expandir a sua solução da cloud para o edge com a autenticação por dispositivo, a gestão do dispositivo incorporada e o aprovisionamento dimensionado.
Imaginemos que a câmara da sua cidade decidiu implementar sensores e câmaras para gerir o tráfego. Foi-lhe atribuído o cargo de programador principal deste projeto. Mais especificamente, a nova solução de gestão de tráfego é baseada na implementação de análises e em machine learning, de modo a otimizar a gestão do tráfego. O congestionamento do tráfego está a aumentar e provoca problemas como: desperdício de combustível, aumentos dos custos dos transportes, emissões de gases de efeito estufa e segurança. Como parte da nova solução de gestão do tráfego, foram identificadas três áreas: em primeiro lugar, desenvolver sistemas coordenados de cronometragem semafórica com base em dados em tempo real (incluindo a utilização de cruzamentos de tráfego inteligentes). Em segundo lugar, a capacidade de gerir e partilhar dados de tráfego de sensores e vídeo com múltiplas agências de forma segura. Por último, a utilização do sistema de gestão do tráfego para futuras inovações, incluindo veículos e automóveis com função de piloto automático.
A sua solução tem de abranger mais do que o serviço básico de telemetria. Para gerir esses dispositivos, é necessário um hub central de mensagens para comunicação bidirecional na cloud. Terá de autenticar, gerir e aprovisionar milhões de dispositivos de forma fiável e segura. Além disso, terá ainda de monitorizar o estado desses dispositivos ao longo do tempo para garantir um tempo de atividade constante. Pode utilizar a solução baseada no Hub IoT do Azure para implementar, gerir e dimensionar esses dispositivos na cloud, de modo a resolver de forma eficiente o problema em questão. A solução é dimensionável para as necessidades da cidade através de funcionalidades do Hub IoT como a autenticação por dispositivo, a gestão de dispositivos incorporada e o aprovisionamento dimensionado.
Deste modo, os dados geridos pelo Hub IoT do Azure através de um conjunto diverso de sensores podem ser utilizados como base da sua solução de análise na cloud.
Este módulo faz parte do percurso de aprendizagem Engenharia de Edge e IA. Neste módulo, exploramos abordagens da teoria de sistemas para resolver problemas complexos e multifacetados. A teoria de sistemas é baseada na ideia de que os diferentes componentes de um sistema atuam de forma diferente quando analisados individualmente. A teoria de sistemas estuda o sistema de forma holística ao examinar as relações e as interações entre os componentes de todo o sistema. Esta abordagem pode ser utilizada para modelar problemas complexos, como a gestão do tráfego, nos quais cada interveniente (como um veículo) pode atuar de forma autónoma e está em constante evolução.
Objetivos de aprendizagem
Neste módulo, irá:
- Aprender de que forma o Hub IoT do Azure pode enfrentar de forma eficiente os desafios associados à implementação IoT em grande escala
- Descobrir os principais componentes e primitivos do Hub IoT do Azure
Pré-requisitos
- Conhecimentos básicos de aplicações IoT e de implementação de aplicações na Cloud