16 Arquiteturas Modernas e IoT

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Arquiteturas Modernas e IoT
Prof. Alexandre Krohn
Arquiteturas Modernas e IoT 2
Internet das Coisas?
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IoT : Internet of Things ou Internet 
das Coisas
● O termo Internet das Coisas (IoT), do 
inglês Internet of Things, foi proposto em 
1999 por Kevin Ashton da MIT Auto 
Centre
● IoT é uma rede gigante, onde coisas e 
pessoas estão conectadas, dados são 
coletados e compartilhados, de forma a 
identificar como os aparelhos são usados 
e o estado do ambiente em que estão.
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IoT : Aplicações
● IoT pode ser aplicado em todas as 
áreas. Atualmente, está ficando comum 
encontrarmos dispositivos IoT em:
– Indústria
– Transporte
– Residências 
– Saúde
– Agricultura
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Aplicações da IoT : Indústria
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Aplicações da IoT : Transporte
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Aplicações da IoT : Residências
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Aplicações da IoT : Saúde
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Aplicações da IoT : Saúde
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Aplicações da IoT : Agricultura
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IoT : Estatísticas de Uso
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Modelos de Comunicação IoT
● De acordo com a RFC 7452, 
definem-se 4 modelos de 
comunicação IoT:
– Device-to-Device
– Device-to-Cloud
– Device-to-Gateway
– Back-end Data Sharing
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Device-to-Device
● Neste modelo a comunicação 
ocorre diretamente entre os 
dispositivos:
Como 
exemplo, 
pode-se citar 
um 
smartphone 
que 
comunica-se 
com
uma chaleira 
inteligente 
através de 
conexão BLE 
(Bluetooth 
Low Energy)
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Device-to-Cloud
● O modelo Device-to-Cloud é designado a 
dispositivos que comunicam-se diretamente 
a servidores remotos, realizando a 
comunicação através da internet
Exemplo : sensores
de temperatura e 
água enviando 
dados diretamente 
ao servidor de uma 
solução de 
irrigação 
automática
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Device-to-Gateway
● No modelo Device-to-Gateway o dispositivo também 
pode enviar dados para um servidor remoto, porém 
a comunicação passa por um gateway, responsável 
pela comunicação com a internet, intermediando a 
troca de mensagens.
Exemplo : 
pulseiras
e smartwatches 
transmitindo 
dados coletados 
em treinos de 
corrida para 
posteriores 
cálculos 
estatísticos.
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Back-end Data Sharing
● Nesse modelo, os dados coletados são 
armazenados em servidores para consultas por 
outros aplicativos, possivelmente por API’s REST
Exemplo : 
Sensores sendo 
usados em 
sistemas 
meteorológicos
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IoT : Desafios
● Dispositivos IoT geram grandes volumes de 
informação
– É preciso projetar sistemas de back-end escaláveis, 
para dar conta desses volumes
● Ainda não há normas técnicas definidas para IoT
● A segurança da informação precisa ser garantida
● Autonomia das baterias atuais
● Custo dos dispositivos IoT
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Aspectos arquiteturais a considerar
● Coisas a aprender
– Comunicação : Wifi, Bluetooth
– API’s REST
– Protocolos baseados em filas : AMQP, 
MQTT
– Desenvolvimento Mobile (Camada de 
apresentação)
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Aspectos arquiteturais a considerar
● Muitos dispositivos possuem pouco 
poder de processamento
– Pode-se usá-los como coletores de 
informação, enviando dados para 
servidores mais potentes
– Nesse caso, constrói-se API’s leves
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Aspectos arquiteturais a considerar
● Baterias não confiáveis e memória 
limitada
– Elaborar rotinas que persistam dados 
para cartões de memória, discos ou 
mesmo transmitam a informação : 
– Manter muitos dados no dispositivo 
pode significar perder muitos dados
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Aspectos arquiteturais a considerar
● Processamento limitado 
– Considerar construir aplicativos 
cliente-servidor, com o dispositivo IoT 
atuando como cliente de um servidor 
com maior capacidade de 
processamento e armazenamento
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Aspectos arquiteturais a considerar
● Processamento limitado e pouca 
memória
– Procurar otimizar os algoritmos para 
que estes consumam pouca memória 
– Dar preferência à linguagens e 
frameworks mais leves (small 
footprint)
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Aspectos arquiteturais a considerar
● Conexões de rede não confiáveis
– Implementar protocolos que 
assegurem o envio e recepção das 
informações.
– Prever criptografia para dados 
sensíveis
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Aspectos arquiteturais a considerar
● Novidades constantes
– Novos dispositivos surgem a cada dia
– Ficar atento ao mercado, mantendo-se 
atualizado em relação às novas 
possibilidades
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Dúvidas?
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Referências
● GOBI, LEONARDO; Projeto e implementação de solução 
IoT modular de baixo custo. (TCC UCS 2018)
● ALBERTIN, A. L.; ALBERTIN, R. M. d. M. A internet das 
coisas irá muito além das coisas. v. 16, p. 12–17, 03-04 
2017.
● ALBORS, J. Segurança em dispositivos IoT: Ainda temos 
tempo para vencer a Batalha? 2018.
● CLARK, J. What is the Internet of Things? 2016. Disponível 
em:
https://www.ibm.com/blogs/internet-of-things/what-is-the-i
ot
● COELHO, P. Internet das Coisas Introdução Prática 
(Portuguese Edition). [S.l.]: FCA, 2017.
https://www.ibm.com/blogs/internet-of-things/what-is-the-iot
https://www.ibm.com/blogs/internet-of-things/what-is-the-iot
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