Internet das coisas - aula 01

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IEC PUC Minas
Internet of Things
Professor Symonsen Acorroni
Começaremos em instantes
IEC PUC Minas
Internet of Things
Professor Symonsen Acorroni
IEC PUC Minas
Aula 01 Aula 02
Aula 03 Aula 04
• 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
•
• IoT & Big Data
• Redes 
• Cyber
•
• Apresentação de trabalhos/Palestra 
com especialista
•
IEC PUC Minas
Orientações &
Apresentação
Orientações Gerais
1 trabalho de 20 pontos
4 participações nos fóruns valendo 40 pontos
1 prova valendo 40 pontos
Distribuição de pontos
Vamos tentar iniciar nossas aulas às 19:00 em ponto
Sejamos pontuais e cordiais
Não precisa desligar – a não ser que você queira
Celulares em modo sliencioso
Participe da aula, aproveite o momento
Não tenha medo de perguntar ou opinar
QUEM TEM QUE BRILHAR NAS AULAS É VOCÊ! 
VOCÊ É A ESTRELA
Symonsen Acorroni
Contatos
Experiência
Principais projetos
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
Linkedin:
Symonsen Acorroni
Celular
031 9 82858080
Email:
Symonsen@gmail.com
Symonsen.Acorroni@br.ey.com
• 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
mailto:Symonsen@gmail.com
Bibliografia
Livros
Podcasts
Links
60%
• A quarta revolução industrial
• Aplicando a quarta revolução industrial
• Governança Digital 4.0
• IoT: como usar a internet das coisas
.
20%
• Data Science Academy
• GoEPIK
• Munio Security.
20%
Sugestões são bem vindas!
• WEF
• NIST
• IIoT World.
https://intelligence.weforum.org/
https://www.nist.gov/
https://www.iiot-world.com/
Introdução
Acesse www.menti.com e use o código
8384 9963
http://www.menti.com/
• “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)
Afinal, o que é IoT?
• 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.
https://www.gartner.com/en/documents/3579717
https://www.helpnetsecurity.com/2019/06/21/connected-iot-devices-forecast/
1ª
2ª
3ª
4ª
• Teares mecânicos
• Mecanização da produção
• Força a vapor
1ª revolução
• Automação
• Robótica
• Computadores
• Internet
• Eletrônica
3ª revolução
• Produção em escala
• Linha de montagem
• Eletricidade
• Motores de combustão. 
2ª revolução
• Sistemas Cibernéticos
• Internet das coisas
• Redes 5G
• Integração de sistemas. 
4ª revolução
IoT for Business
O propósito de IoT para os negócios
IoT Comercial IoT de Consumo
Consumo
IndustrialComercial
IoT
IoT Industrial IoT de Infraestrutura
• Gestão de frotas
• Saúde 4.0
• Seguradoras
• 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
• Casas inteligentes
• Smart Cities
• Carros autônomos
Automatização Supply Chain
Arquitetura
Capacidades centrais
Oferecer novas fontes de dados 
contextuais que refletem os eventos
de um ambiente mais geral
Dados combinados
Novas formas de colaboração entre 
homens e máquinas.
Eficiência e produtividade
Iofertas de novos canais para 
entrega de valor aos cidadãos
Criação de objetos inteligentes
Negócio
Processos
Pessoas
.
Tecnologia
Cyber/Governança
Dados/Digital Twins/RA
Conectividade
IA /Big Data & Analitycs/Cloud
. 
Estruturas tradicionais
Hardware
Chão de fábrica
Negócio 4.0
• Adoção de Tecnologias e conceitos 4.0
• Remodelagem do negócio
• Nova cadeia de supply chain
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
.
Comportamento
• Mudança de cultura
• Definição de competências 
necessárias
• Conhecimento dos processos do 
negócio
• Gestão do conhecimento
• Decisões data driven
Tecnologia 4.0
• Big data e analytics
• IA e IIoT
• Cyber security
• 4G & 5G
4.0
Perspectivas
Interação aprimorada
Real valor do IoT
Desafios transacionais
Dados multiusos
Economia de atração
(Pull economy)
Riscos exponenciais
• 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
Interação aprimorada
• 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
Desafios transacionais
• 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
Real valor de IoT
• 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
Economia de atração
• O impacto social e das 
competencias quando combinada
com IA e robótica
• Segurança cibernética
Riscos exponenciais
• 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. 
Dados multiusos
Arquitetura
Desafios da arquitetura IoT
• Processamento
• Endereçamento
• Baixo consumo
• Conectividade
• Armazenamento
• Regulamentação
• Segurança
• Inconsistência
• PadronizaçãoBlocos básicos
•Consumidora de dados (HTTP e FTP)Aplicação
•Responsável pela tradução dos dadosApresentação
•Abre sessões entre os hosts na redeSessão
•Protocolos de rede (TCP e UDP)Transporte
•Responsável pelo roteamento entre as redesRede
•Responsável pelo LLC e endereços MACEnlace
•Responsável pelo meio físico de transporteFísica
Modelo OSI
• Aplicativos de IoTModelo TCP/IP
• Binário
• JSON (java script)
• CBOR (Concise Binary Object Representation)
Formato dos dados
• CoAP (Constrained Application Protocol)
• MQTT (Message Queue Telemetry Transport)
Camada de aplicativos
• UDPCamada de transporte
• Roteamento Ipv6/IPCamada de internet
• IEEE 802.15.4 MACCamada de rede/link
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Modelo de arquitetura padrão para aplicações IoT
• Tomadas de decisão, novos modelosAnalytics
• Produtos IoT e IIoTProdutos
• Aplicativos de IoTModelo TCP/IP
• Binário, JSON (java script), CBOR (Concise Binary Object Representation)Formato dos dados
• Armazenamento on premise, fog computing, cloudBrokers/Cloud Brokers
• Obtenção de dados e processamento de recursos Processamento de informaçoes
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• CoAP, MQTTCamada de aplicativos
• UDPCamada de transporte
• Roteamento Ipv6/IPCamada de internet
• IEEE 802.15.4 MACCamada de rede/link
Modelo de arquitetura completo para aplicações IoT
• 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
https://www.oasis-open.org/
https://www.oasis-open.org/committees/document.php?document_id=66091&wg_abbrev=mqtt
https://public.dhe.ibm.com/software/dw/webservices/ws-mqtt/mqtt-v3r1.html
http://docs.oasis-open.org/mqtt/mqtt/v3.1.1/os/mqtt-v3.1.1-os.pdf
https://docs.oasis-open.org/mqtt/mqtt/v5.0/mqtt-v5.0.pdf
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
Internet das Coisas - IOT
Manter a Confidencialidade da Informação
Manter a integridade e disponibilidade da informação
Gerenciar o grande volume de dados (Big Data)
Arquitetura e Infraestrutura
Desempregabilidade
• 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
1,2
0,9
0,2
0,4
0,6
0,2
0,2
0,1
3,7
1,7
1,6
1,2
0,9
0,7
0,3
0,2
Estimativa baixa Estimativa alta
Escritórios
Veículos
Cidades
Varejo
Casas
Externo
Humana
Fábrica
Um ambiente
Um produto independente
Um sistema
Um produto IoT pode ser:
4 maneiras
de criar valor
em IoT
03
04
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Tornar produtos melhores
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Melhorar operação dos produtos
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Aumentar utilização dos ativosAumentar eficiência operacional
Modelo Aplicativos Dado
Trio do valor IoT
Quantifica a proposta de valor de IoT
Modelo
• Estocástico: baseados em 
estatísticas e modelos 
• Paramétrico: representados por 
equações matemáticas
Software distribuído que compõem 
back end e front end
Aplicativo
Dados
• O que aconteceu?
• Como aconteceu?
• O que poderá acontecer?
• Como vai acontecer?
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
Reduzir custos operacionais e aumentar a confiabilidade de 
um caminhão fora de estrada
Criar modelo IoT
Modelo de IoT para o De Lorean