Internet das coisas - aula 01 (1)

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IEC PUC Minas
Começaremos em instantes
Internet of Things
Professor Symonsen Acorroni
IEC PUC Minas
Internet of Things
Professor Symonsen Acorroni
IEC PUC Minas
Aula 01	Aula 02
· IoT e a 4IR
· IoT for business
· Perspectivas
· Arquitetura IoT
· IoT como valor
· Dinâmica
•
· 
IoT de consumo
· IoT industrial
· IoT comercial/serviços
· IoT de infraestrutura
•
Aula 03	Aula 04
· IoT & Big Data
· Redes
· Cyber
•
· 
Apresentação de trabalhos/Palestra com especialista
•
IEC PUC Minas
Orientações & Apresentação
Orientações Gerais
Sejamos pontuais e cordiais
Vamos tentar iniciar nossas aulas às 19:00 em ponto
Celulares em modo sliencioso
Não precisa desligar – a não ser que você queira
Não tenha medo de perguntar ou opinar
Participe da aula, aproveite o momento
Distribuição de pontos
1 trabalho de 20 pontos
4 participações nos fóruns valendo 40 pontos 1 prova valendo 40 pontos
VOCÊ É A ESTRELA
QUEM TEM QUE BRILHAR NAS AULAS É VOCÊ!
 (
Symonsen
 
Acorroni
Contatos
Linkedin:
Symonsen
 
Acorroni
Celular
031
 
9
 
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Email:
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Symonsen.Acorroni@br.ey.c
om
)
Experiência
Formado em análise de sistemas e e possui especializações em governança de TI, ciência de dados e transformação digital. Possui mais de 20 anos de experiência em TI, sendo 12 dedicadas à mineração. Já trabalhou em iniciativas e projetos voltados para a redução de custos, convergência TA/TI, gerenciando equipes multidisciplinares, atuando como responsável técnico para definição de equipamentos e fornecedores, gerenciando contratos e atuando como ponto focal de TI e TI industrial em empresas de mineração, governança de TI/TA e serviços de TI
Principais projetos
· Design, implementação e gerenciamento do ambiente de TI industrial para empresas de mineração, sendo ponto focal na definição de fornecedores e tecnologia para infra estrutura de TI
· Design e implementação do ambiente de despacho de mina para duas mineradoras
· Gerenciamento de equipes de help desk (TI e TI industrial)
· Infra estrutura de IT industrial, suportando sistemas MES, PIMS, LIMS e Despacho de mina. Implementação de políticas de segurança cibernética, backups, gerenciamento de mudanças e serviços (baseados no ITIL e ISO 20000) e integração IT/OT
· Implementação de KPIs de serviços de TI industrial e SLA’s entre áreas de negócio e TI industrial
· Implementação de sistemas de monitoramento para serviços de TI industrial usando Zabbix e Solar Winds
· Estudo de viabilidade para implementação de Centros de Operações Integradas atuando como consultor senior na frente de tecnologia
· Roadmap indústria 4.0
 (
Livros
Podcasts
Links
) (
A
 
quarta
 
revolução
 
industrial
Aplicando
 
a
 
quarta
 
revolução
 
industrial
Governança
 
Digital
 
4.0
IoT:
 
como
 
usar
 
a
 
internet
 
das
 
coisas
.
Data
 
Science
 
Academy
GoEPIK
Munio
 
Security
.
WEF
NIST
IIoT
 
World
.
20%
20%
60%
Sugestões
 
são
 
bem
 
vindas!
)Bibliografia
Introdução
Acesse www.menti.com e use o código
8384 9963
Afinal, o que é IoT?
		
· “A Internet das Coisas é um ecossistema que inclui coisas, comunicações,
aplicações e análise de dados .”
Fonte: Gartner - Internet of Things Primer for 2017 (Jan/2017)
· O conceito “Internet das coisas” foi proposto em 1999
· Laboratório de Auto-ID do MIT
· Entre 2008 e 2010, o termo Internet das Coisas ganhou popularidade rapidamente. Isto se deve ao amadurecimento das WSN (Redes de Sensores sem Fio – RSSFs) e ao crescimento das expectativas sobre a IoT
· A IoT foi identificada como uma tecnologia emergente em 2012 por especialistas da área e foi previsto que a IoT levaria entre cinco e dez anos para ser adotada pelo mercado
· Uma nova previsão da International Data Corporation (IDC) estima que haverá 41,6 bilhões de dispositivos conectados à IoT, gerando 79,4 zettabytes (ZB) de dados em 2025.
 (
1ª
)1ª revolução
· Teares mecânicos
· Mecanização da produção
· Força a vapor
 (
2ª
)2ª revolução
· Produção em escala
· Linha de montagem
· Eletricidade
· Motores de combustão.
3ª revolução
· (
3ª
)Automação
· Robótica
· Computadores
· Internet
· Eletrônica
 (
4ª
)4ª revolução
· Sistemas Cibernéticos
· Internet das coisas
· Redes 5G
· Integração de sistemas.
IoT for Business
O propósito de IoT para os negócios
IoT Comercial	IoT de Consumo
· Gestão de frotas
· Saúde 4.0
· Seguradoras
· Casas inteligentes
· Smart Cities
· Carros autônomos
IoT Industrial	IoT de Infraestrutura
· (
Consumo
Automatização
Supply
 
Chain
IoT
Comercial
Industrial
Arquitetura
)Gestão de ativos
· Agro 4.0
· Mineração 4.0
· 
Criar e monetizar valor
· Olhar a tecnologia sob a perspectiva de criação de valor para o cliente
· Produto IoT
Capacidades centrais
Dados combinados
Oferecer novas fontes de dados contextuais que refletem os eventos de um ambiente mais geral
Eficiência e produtividade
Novas formas de colaboração entre homens e máquinas.
Criação de objetos inteligentes Iofertas de novos canais para entrega de valor aos cidadãos
Pessoas
.
Negócio
Processos	Tecnologia
IA /Big Data & Analitycs/Cloud
 (
.
)
Estruturas tradicionais
Cyber/Governança
Dados/Digital Twins/RA
	
 (
Conectividade
)Chão de fábrica
Hardware
	
Comportamento
· Mudança de cultura
· Definição de competências
necessárias
· Conhecimento dos processos do negócio
· Gestão do conhecimento
· Decisões data driven
Negócio 4.0
· Adoção de Tecnologias e conceitos 4.0
· Remodelagem do negócio
· Nova cadeia de supply chain
4.0
Dados
· Alinhamento com as estratégias do negócio
· Definição de processos aderentes às boas práticas de mercado
· Gestão de mudanças
· Definição de metas e indicadores
· Governança 4.0
.
Tecnologia 4.0
· Big data e analytics
· IA e IIoT
· Cyber security
· 4G & 5G
Perspectivas
Interação aprimorada
Desafios transacionais
Real valor do IoT
Dados multiusos
Economia de atração (Pull economy)
Riscos exponenciais
Interação aprimorada
· Como o IoT consiste em uma gama de sensores inteligentes e conectados que reúnem e comunicam dados para outros dispositivos e/ou indivíduos através da internet, as interaçoes entre humanos e máquinas serão aprimorados e que pode adicionar até US$ 14 trilhões à economia global em 2030
Desafios transacionais
· A distribuição de sensores e dispositivos apresenta uma série de desafios em relação aos dados, como privacidade, propriedade, disponibilidade e governança. O estabelecimento de politicas e regulamentos sobre os fluxos de dados globais do IoT será um dos maiores desafios da 4 RI
Real valor de IoT
· A IoT vai muito além dos aparelhos inteligentes conectados à internet e dos serviços oferecidos. O valor real do desenvolvimento da IoT reside na coleta, análise e gestão dos dados, no encontro de oportunidades e correlaçoes inesperadas e na antecipação das tendências de disrupção
Economia de atração
· A criação de uma economia de atração através da utlizaçao dos dados coletados pelos sensores e gerando espirais de resultados positivos. Isso significa que a IoT pode ser muito importante na abordagem de problemas sistêmicos, como o uso eficiente de energia, sistemas de tráfego, monitoramento de recursos, etc
Riscos exponenciais
· O impacto social e das competencias quando combinada com IA e robótica
· Segurança cibernética
Dados multiusos
· Os dados serão multiuso e poderão proporcionar valor a muitas partes em uma variedade de contextos. Questões contextuais sobre quem possui dados, quem lucra com seu uso e como avaliá-los corretamente precisarão de alguma forma de resolução.
Arquitetura
Desafios daarquitetura IoT
		
· Processamento
· Endereçamento
· Baixo consumo
· Conectividade
· Armazenamento
· Regulamentação
· Segurança
· Inconsistência
· Padronização
Blocos básicos
Modelo OSI
Aplicação Apresentação
Sessão Transporte Rede Enlace Física
· Consumidora de dados (HTTP e FTP)
· Responsável pela tradução dos dados
· Abre sessões entre os hosts na rede
· Protocolos de rede (TCP e UDP)
· Responsável pelo roteamento entre as redes
· Responsável pelo LLC e endereços MAC
· Responsável pelo meio físico de transporte
Modelo de arquitetura padrão para aplicações IoT
 (
 
APLICAÇÃO
)Modelo TCP/IP
· 
Aplicativos de IoT
 (
 
REDE
)Formato dos dados Camada de aplicativos
· 
Binário
· JSON (java script)
· CBOR (Concise Binary Object Representation)
· CoAP (Constrained Application Protocol)
· MQTT (Message Queue Telemetry Transport)
Camada de transporte
· 
UDP
 (
 
PERCEPÇÃO
)Camada de internet
· 
Roteamento Ipv6/IP
Camada de rede/link
· 
IEEE 802.15.4 MAC
 (
Camada
 
de
 
aplicativos
 
Camada
 
de
 
transporte
 
Camada
 
de
 
internet
Camada
 
de
 
rede/link
IEEE
 
802.15.4
 
MAC
Roteamento
 
Ipv6/IP
UDP
CoAP,
 
MQTT
) (
 
PERCEPÇÃO
) (
 
REDE
)
 (
Analytics
Produtos
Modelo
 
TCP/IP
Formato
 
dos
 
dados
Brokers/Cloud
 
Brokers
Processamento
 
de
 
informaçoes
Obtenção
 
de
 
dados
 
e
 
processamento
 
de
 
recursos
Armazenamento
 
on
 
premise,
 
fog
 
computing,
 
cloud
Binário,
 
JSON
 
(java
 
script),
 
CBOR
 
(Concise
 
Binary
 
Object
 
Representation)
Aplicativos
 
de
 
IoT
Produtos
 
IoT
 
e
 
IIoT
Tomadas
 
de
 
decisão,
 
novos
 
modelos
) (
 
 
MIDDLEWARE
APLICAÇÃO
 
 
NEGÓCIOS
)Modelo de arquitetura completo para aplicações IoT
MQTT
· MQTT (Message Queue Telemetry Transport) é um protocolo de mensagens extremamente simples
· Criado pela IBM em 1999 e mantido pela OASIS
· Possui atualmente 4 versões:
· MQTT-SN v1.2
· MQTT-SN MQTT 3.1
· MQTT 3.1.1
· MQTT 5 (atual)
· Pode ser usado em redes de baixa largura de banda, alta latência ou não confiáveis.
· Comumente utilizado para comunicação “máquina a máquina” (M2M) ou “Internet das Coisas”
MQTT Broker
· MQTT BROKER é o software responsável por receber as publicações e distribuí-las aos assinantes
· Pode se ter um BROKER particular rodando em um servidor em uma rede fechada
· Para aplicações de IOT, o mais comum é utilizar o BROKER rodando em um servidor conectado à internet
· Há BROKERS comerciais e públicos
 (
Manter
 
a
 
Confidencialidade
 
da
 
Informação
)
 (
Manter
 
a
 
integridade
 
e
 
disponibilidade
 
da
 
informação
)
 (
Gerenciar
 
o
 
grande
 
volume
 
de
 
dados
 
(Big
 
Data)
)
 (
Arquitetura
 
e
 
Infraestrutura
)
 (
Desempregabilidade
)Internet das Coisas - IOT
· Ponto de inflexão: 1 trilhão de sensores conectados a internet até 2030
· É possível?
· Qual é o limite da privacidade?
IoT como valor
Potencial econômico de U$ 4 trilhões a U$ 11 trilhões por ano em 2025
Escritórios
Estimativa baixa	Estimativa alta
 (
0,2
0,1
)
 (
0,3
0,2
)Casas
 (
0,7
0,2
)Veículos
 (
0,9
0,6
)Externo
 (
1,2
0,4
)Varejo
 (
1,6
0,2
)Humana
 (
1,7
0,9
)Cidades
 (
3,7
1,2
)Fábrica
Um produto IoT pode ser:
Um ambiente
Um produto independente
Um sistema
03
Tornar produtos melhores
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Aumentar eficiência operacional
4 maneiras de criar valor em IoT
Melhorar operação dos produtos
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Aumentar utilização dos ativos
04
Modelo	Aplicativos	Dado
Trio do valor IoT
 (
Modelo
)Quantifica a proposta de valor de IoT
· Estocástico: baseados em estatísticas e modelos
· Paramétrico: representados por equações matemáticas
 (
Aplicativo
)Software distribuído que compõem back end e front end
· (
Dados
)O que aconteceu?
· Como aconteceu?
· O que poderá acontecer?
· Como vai acontecer?
Reduzir custos operacionais e aumentar a confiabilidade de
um caminhão fora de estrada
	Modelo
	· Reduzir custos humanos
· Aumentar eficiência
· Reduzir tempo ocioso
	Aplicativos
	· Exibir leituras
· Acionar equipamentos automaticamente
	Análise de dados
	· Prever problemas mecânicos
· Otimizar cadeia de suprimentos
Criar modelo IoT
Modelo de IoT para o De Lorean