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Andressa Ferrugini Carlos Alexandre Márcio Oliveira Matheus Franklin Conteúdo tratado Conceitos, motivações e uso da tecnologia IoT e IIoT. Aplicações da IoT, futuro e expectativas. 01 Introdução Como funciona? Desafios Considerações Finais Referências 02 03 04 05 06 Topologias, protocolos, sensores e atuadores, fog x cloud x edge. Infraestrutura, Segurança e Privacidade x Usabilidade. Aplicações 01 Introdução O que é IoT/IIoT? ● Internet of Things (IoT) refere-se à rede coletiva de dispositivos conectados e à tecnologia que facilita a comunicação entre os dispositivos e a nuvem, bem como entre os próprios dispositivos. ● Industrial Internet of Things (IIoT), é a IoT aplicado à indústria. Surgimento O termo Internet of Things (IoT), foi apresentado pelo Kevin Ashton na sua palestra na empresa Procter & Gamble (P&G). Figura 1: Kevin Ashton no Festival de livros de Texas na edição de 2015 em Austin. Fonte: Larry D. Moore Motivações É aplicável em diversos momentos para facilitar a vida da sociedade, inclusive na garantia dos serviços essenciais, como o fornecimento de energia. Figura 2: Capa do livro do Professor Igor Delgado (UFJF), com tópico de medição inteligente de energia. Fonte: Editora Blucher Motivações Melhoramento da qualidade de diversos serviços, como o acesso de um restaurante universitário. Figura 3: Acesso ao Restaurante Universitário da Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF), com RFID. Fonte: UFJF, por Twin Alvarenga. Motivações Criar mecanismos mais eficientes para a promoção da vida das pessoas, como o acompanhamento do batimento cardíaco. Figura 4: Imagem ilustrativa de IoT aplicada à saúde. Fonte: Appinventiv. Motivações Figura 5: Amazon Echo Plus. Fonte: Amazon. Possibilidades de novas formas de entretenimento. Motivações Figura 6: Martelo utilizado em tribunais de justiça. Fonte: Pixabay. Auxílio ao sistema de justiça para a condenação de crimes. Organizações que utilizam IoT/IIoT Eventos acadêmicos que falam sobre IoT/IIoT ● International Conference on Big Data, Artificial Intelligence, and Internet of Things Engineering (ICBAIE) ● International Conference on Big Data and Internet of Things (BDIOT) ● IEEE International Conference on Smart Internet of Things ● IEEE IoT Vertical and Topical Summit for Tourism ● International Conference on Cloud Computing and Internet of Things (CCIOT) Como funciona? 02 Arquitetura IoT ● Aplicação IoT é um software, ou conjunto de softwares, capaz de obter e analisar dados de sensores, bem como integrar dispositivos inteligentes e disponibilizar as informações aos usuários ○ Plataformas de software integram diversas aplicações IoT de forma a centralizar dados e realizar seu processamento para exibição ou atuação ● Aplicações IoT têm ao menos um sensor para obter informações ○ Buscam reduzir custo, espaço e energia ● Atuadores são dispositivos capazes de realizar alguma operação que mude o estado de onde estão Cloud x Fog x Edge ● O uso de cloud computing para IoT é comum e pode ser complementado com a adoção de fog computing ● Fog computing traz nós de processamento para perto dos dispositivos inteligentes, reduzindo latência de rede e processamento ● Edge computing traz diminuição do uso de rede e aumenta a confiabilidade nos dados, pois o processamento dos dados é realizado nos próprios dispositivos Topologias GW ED GW ED RT GW ED RT GW ED ED ED ED ED ED ED RT ED ED GW ED ED Star topology Tree topology P2P topology Cellular topology Figura 7: Topologias IoT: Componentes: gateway (GW), router (RT) e device (ED). [7] Protocolos Tabela 1: Resumo dos protocolos IoT. [7] 03 Desafios Segurança e Privacidade ● A maioria destes sistemas com dispositivos restritos não foram construídos com o aspecto de Segurança. Por possuir limitação de banda, processamento e memória, os controles de acesso e métodos de autenticação não são muito eficientes, o que os torna vulneráveis a ataques cibernéticos. ● Sistemas estão em aplicações críticas (Cidades inteligentes, indústrias estratégicas e casas) e como são sistemas ciberfísicos os riscos associados a estes ataques extrapolam a confidencialidade das informações, e se traduzem em impactos severos. Segurança ● Autenticação: Você pode provar sua identidade? ○ Autenticação entre dispositivo IoT e plataforma. ○ Autenticação entre IoT e dispositivo móvel. ● Autorização: Quem deve ter acesso aos recursos? ○ Controle de Acesso, segurança de dados. ○ Ex: MQTT (Message Queuing Telemetry Transport) - Protocolo de comunicação IoT, possui sistema de controle de acesso RBAC (Role Based Access Control). ○ Heterogeneidade de protocolos. Segurança X Usabilidade ● Autenticação tem que ser feita com outro dispositivo (Smartphone). Pesquisas para encontrar meios não invasivos de autenticação. ○ Usos de informações para aprendizado de hábitos do dispositivo para autenticação. ● O investimento global em cibersegurança aplicado à IoT ultrapassou os 2,7 bilhões de euros em 2021. Infraestrutura ● Estimativas recentes sugerem que o número de dispositivos IoT no mundo atingirá 36,13 bilhões até 2021. Todos os meses, 328 milhões de novos dispositivos se conectam à Internet. ○ Gestão e Armazenamento do Big Data. ○ Conexão 5g. ■ LTE-M suportam 100 mil dispositivos por km², enquanto o 5G permitirá 1 milhão de dispositivos. ● O custo da implementação é outro desafio, com cada dispositivo IoT custando entre US$ 10 e US$ 50, sem contar os custos de instalação, estima-se que os projetos de IoT mais ambiciosos exigiriam um orçamento superior a US$ 1 milhão. Aplicações e futuro do IoT 04 Automático X Autônomo A Internet das Coisas Médicas (IoMT) - Diagnósticos em tempo real e tratamentos cada vez mais eficientes - Orientado por dados gerados por meio de dispositivos conectados no suporte à vida de pacientes e demais equipamentos de assistência médica. - Smart watches - monitoramento a condição do seu usuário: monitoramento de pressão arterial, nível de oxigênio, etc. - O relógio da Apple usa a IMU (unidade de medição inercial) - Alguns dispositivos avisam serviços médicos casos de anormalidades. - Instrumentos cirúrgicos robóticos, robôs não cirúrgicos que são usados para desinfetar áreas A Internet das Coisas Médicas (IoMT) - Abilify MyCite, apresentada durante o Fórum Econômico Mundial (WEF) é uma pílula com um minúsculo sensor. A Internet das Coisas Médicas (IoMT) - Uma parceria entre a Novartis e a Google criou uma lente de contato para diabéticos, que mede o açúcar no sangue através da lágrima dos olhos. - Chip manda os dados via wireless. - Luz apaga quando a glicose está desregulada Cidades Inteligentes - Iluminação pública. - Dispositivo implantado nas luminárias, Telegestão. Consegue coletar, controlar, fazer a gestão de dados e implementar facilmente sensores. Por meio dessa conectividade é possível: ● Encontrar com facilidade animais perdidos. ● Acompanhar em tempo real ambulâncias e caminhões de bombeiros. ● Detectar o nível de resíduos de uma lixeira e ter a equipe de coleta notificada quando estiver cheia. ● Receber informações de clima e tempo. ● Enviar notificações de trânsito. ● Enviar informações turísticas. ● Agendamentos programados de acendimento ● Coleta de dados ● Detecção de falhas ● Diminuição da intensidade das lâmpadas em momentos considerados de menor fluxo, para economizar energia e gastos. Carros autônomos - 5G - Enorme quantidade de coleta e processamento de dados - Compartilha informações sobre a estrada, tráfego e obstáculos. - Dados são compartilhados entre carros conectados à IoT e carregados em um sistema de nuvem para serem analisados e colocados em uso, melhorando a automação. Blockchain para IoT e IIoT ● Para garantir a segurança da IoT e da IIoT, o blockchain é proposto como uma abordagem descentralizada e distribuída.● Ele é capaz de rastrear e coordenar transações e salvar informações para os bilhões de dispositivos na IoT. ● A vantagem mais importante da tecnologia blockchain é a descentralização, que realiza transações ponto a ponto com base em créditos descentralizados em sistemas distribuídos. Ele usa carimbo de tempo de movimento, consenso distribuído, criptografia de dados e incentivos econômicos. ● Reduz custos, aumenta a eficiência e fornece soluções para o problema de armazenamento inseguro de dados em organizações centralizadas. 6G e ampliação da rede Segundo a Forbes e a Computerworld um dos principais fatores que impedem a propagação da IoT, além da segurança, é a falta de redes de dados móveis de alta velocidade e estáveis. Com a propagação da Internet 5G — 20 vezes mais rápida que o normal –, e o desenvolvimento da 6G, isso se tornará realidade. Cidades inteligentes, carros autônomos e transportes públicos se beneficiarão da junção entre IoT e o aumento de banda disponível, tornando essas tecnologias viáveis e consolidadas; Varejo e CRM Uma análise de tendências da GetApp, prevê: ● objetos que preveem quando o consumidor está enfrentando dificuldades de uso, ou quando está prestes a expirar, e acionam automaticamente chatbots de suporte ou de vendas; ● etiquetas de identificação por radiofrequência, que fornecem informações importantes sobre o inventário de produtos; ● facilitadores de navegação em lojas de varejo, que apontam exatamente onde está o produto desejado; ● promoções personalizadas de marketing de forma automática e precisa. https://www.whow.com.br/?s=chatbots Saúde e Medicina Segundo publicações da Econsultancy e da DZone a expectativa é que apareçam em um futuro breve: ● Sensores IoT que poderão ser colocados diretamente no corpo de pacientes para monitoramento da saúde e diagnóstico, provendo informações em tempo real. Caso o sensor detecte algum número preocupante, uma mensagem é enviada automaticamente para o paciente e seu médico. ● Lentes de contato conectadas ● Sensores ingeríveis ● Smartwatches detectores de hormônios da depressão Agricultura De acordo com a The IoT Magazine, a agricultura também será uma das grandes beneficiadas: - Sensores que podem prever mudanças climáticas, medir a qualidade do ar, a temperatura e umidade - Tratores autônomos mais seguros, que carregam upload de mapas em seus sensores, garantindo maior precisão nas operações não-humanas; Cloud e computação de borda A nuvem requer muita largura de banda, e seus custos acabam sendo altíssimos. O estudo da Transition Technologies PSC indica uma tendência em que o armazenamento passará a ser feito em arquiteturas de ponta, onde o tráfego na rede é reduzido e os custos de banda são minimizados. 05 Considerações Finais Conclusões Apesar dos inúmeros desafios que o IoT/IIoT possui, a possibilidade de aplicações são inúmeras. Com isso, torna a tecnologia como uma das principais vias para o desenvolvimento tecnológico e humano. Referências 06 Referências [1] ALMABROUK, Amhimmid Q. et al. The Internet of Medical Things (IoMT): Recent Advances and Future Applications. African Journal of Advanced Pure and Applied Sciences (AJAPAS), p. 38-43, 2022. [2] IoMT: internet das coisas revolucionando a assistência médica. Almeida Lucas, 24 junho 2020. Disponível em: https://nexxto.com/iomt-internet-das-coisas-revolucionando-a-assistencia-medica/ Acesso em: 10 ago. 2022. [3] PEIXOTO, Thiago Moratori. Sistema de Controle de Acesso Utilizando Dispositivos Embarcados. 2013. 45 f. TCC (Graduação) - Curso de Ciência da Computação, Universidade Federal de Juiz de Fora, Juiz de Fora, 2013. Disponível em: http://monografias.ice.ufjf.br/tcc-web/exibePdf?id=115. Acesso em: 10 ago. 2022. [4] MELO, Igor Delgado de. Estimação de Estados: uma abordagem sistêmica sobre qualidade de energia. São Paulo: Blucher, 2022. [5] LAGHARI, Asif Ali et al. A review and state of art of Internet of Things (IoT). Archives of Computational Methods in Engineering, p. 1-19, 2021. https://nexxto.com/iomt-internet-das-coisas-revolucionando-a-assistencia-medica/ Referências [6] Fog Computing vs. Cloud Computing for IoT Projects. Sakovich, N., 10 setembro 2019. Disponível em: https://www.sam-solutions.com/blog/fog-computing-vs-cloud-computing-for-iot-projects/ Acesso em: 10 ago. 2022. [7] TOURNIER, Jonathan et al. A survey of IoT protocols and their security issues through the lens of a generic IoT stack. Internet of Things, v. 16, p. 100264, 2021. https://www.sam-solutions.com/blog/fog-computing-vs-cloud-computing-for-iot-projects/ Perguntas? 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