Plataformas de middleware e protocolos de comunicação para IoT

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DESCRIÇÃO
Apresentação das principais plataformas e protocolos utilizados para desenvolver aplicações
de IoT com a descrição de suas características, vantagens e desvantagens.
PROPÓSITO
Compreender as principais plataformas e protocolos utilizados para desenvolver aplicações de
IoT.
OBJETIVOS
MÓDULO 1
Descrever as plataformas de middleware mais utilizadas: Xively, WSO2, ThingSpeak, OpenIoT,
ThingsBoard
MÓDULO 2
Reconhecer os protocolos de rede para IoT: MQTT, CoAP, XMPP-IoT, RESTful HTTP, DDS,
AMQP
INTRODUÇÃO
A Internet das Coisas, também conhecida como Internet dos Objetos, se refere à interconexão
de objetos físicos (coisas) que contêm sensores com serviços da WEB, nos quais os dados
podem ser processados e, a partir disso, viabilizar tomadas de decisão. Essa conectividade
permite que os objetos possam comunicar-se com as pessoas e entre si. As aplicações da IoT
são diversas, como, por exemplo, o monitoramento e controle das condições de ambientes, de
saúde, de frota de veículos, monitoramento, além do controle industrial e da automação
residencial.
As tecnologias e protocolos que possibilitam que as aplicações IoT tenham tido tanto sucesso e
ainda estejam em expansão possuem diversas características que levam em conta as
limitações de recursos, um ponto fundamental nesse tipo de aplicação. Ao longo deste estudo,
exploraremos essas tecnologias e protocolos, destacando seus aspectos principais, vantagens
e desvantagens.
INTERNET DAS COISAS
Do inglês, Internet of Things (IoT)
MÓDULO 1
 Descrever as plataformas de middleware mais utilizadas: Xively, WSO2, ThingSpeak,
OpenIoT, ThingsBoard
SERVIÇOS DA NUVEM
A integração entre as diversas tecnologias tem se tornado uma realidade cada vez mais atual.
Isso se deve, especialmente, ao uso intensivo dos serviços da nuvem. Basicamente, trata-se
de um conjunto de recursos computacionais que oferece meios para que entidades como
programas e dispositivos possam se comunicar na Internet. Os modelos mais comuns de
serviços na nuvem são:
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SAAS
Abreviação para software como um serviço – em inglês, Service as a Software. Trata-se de
uma aplicação oferecida via Internet por um determinado preço, que varia conforme as
necessidades de uso da parte contratante. Ele viabiliza que o usuário utilize apenas as
funcionalidades do sistema que serão úteis para suprir suas necessidades. A facilidade desse
serviço é que o usuário não precisa se preocupar com questões relacionadas à instalação,
ambiente para execução, manutenção e upgrades.
PAAS
Abreviação para plataformas como um serviço – em inglês, Plataform as a Service. Aqui, é
disponibilizado um ambiente de desenvolvimento para que o contratante possa trabalhar na
criação de seus próprios programas. De um modo mais concreto, significa que os
desenvolvedores terão acesso à infraestrutura, servidores, ferramentas, bibliotecas e bancos
de dados.
IAAS
Abreviação para infraestrutura como um serviço – em inglês, Infrastructure as a Service. Nesse
modelo, os servidores, componentes de armazenamento, o espaço físico e a rede são
oferecidos para os contratantes.
DAAS
Trata-se do modelo de desktop como um serviço – em inglês, Desktop as a Service.
Basicamente, é uma máquina virtual disponibilizada na nuvem.
XAAS
Trata-se de um termo genérico usado para referenciar a computação sob demanda. A ideia
desse modelo é “tudo como um serviço”, ou seja, um modelo que oferece qualquer função ou
recurso para uso e pagamento de acordo com a necessidade do contratante. Ele generaliza
diversos serviços, tais como: e-mail, ERP, redes e banco de dados e até mesmo modelos de
serviços, tais como o CaaS, MaaS, DRaaS e NaaS.
CAAS
Comunicação como um serviço
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javascript:void(0)
javascript:void(0)
javascript:void(0)
MAAS
Monitoramento como um serviço
DRAAS
Recuperação de desastres como um serviço
NAAS
Redes como um serviço
Nesse cenário de diversos modelos de serviço na nuvem, ainda existe o IoTPaaS, que é uma
extensão do PaaS que inclui características específicas para aplicações de Internet das Coisas.
Assim, temos diversas plataformas de middleware em que o software viabiliza a comunicação
entre o dispositivo e a rede. A primeira dessas plataformas que vamos abordar é a Xively.
XIVELY
A Xively é uma plataforma de propriedade do Google para a implantação de aplicações de
Internet das Coisas na nuvem que permite que as empresas possam conectar e gerenciar
produtos na rede e, assim, transmitir e analisar os dados produzidos em outros sistemas. Logo
que foi criada, em 2007, ela era conhecida como Pachube. É disponibilizada como Plataforma
como Serviço, inclui serviços de diretório de dados, bem como segurança de dados e uma
interface de usuário da web. Basicamente, trata-se de uma infraestrutura de coleta,
gerenciamento e distribuição de dados. Além disso, ela também fornece API com suporte para
as linguagens de programação: Android, Arduino, C, Python e Java (RAY, 2016).
A Xively fornece ferramentas para modelar a conexão entre as diversas partes de um negócio.
Ela tem suporte para a maioria das estruturas de IoT e microcontroladores do mercado para
criar um projeto ou produto 'inteligente'. Uma interface Xively Web é fornecida para ser usada
na implementação de uma aplicação front end. Ela pode implementar os seguintes protocolos
e recursos:
HTTP
API
MQTT
Na prática, o uso desses protocolos facilita a conectividade dos dispositivos com a nuvem.
A Xively viabiliza a criação de aplicações para processamento em tempo real e armazenamento
na nuvem. Para poder usar os serviços da nuvem Xively, é necessário registrar-se no site de
soluções em nuvem do Google (Google Cloud IoT). Apenas depois de fazer a criação da conta,
os desenvolvedores podem criar aplicações de IoT. A Xively tem dois conceitos básicos:
DISPOSITIVO XIVELY
É o dispositivo, ou o projeto de IoT que será conectado na rede. A ideia é que o dispositivo
funcione como um envelope contendo os dados.
CANAIS
É o fluxo de dados (streaming) relacionados aos sensores. Normalmente, o número do canal é
igual ao número do sensor.
Cada dispositivo conectado recebe um identificador único que serve para especificar o fluxo de
dados e metadados do dispositivo conectado. Assim que isso for feito, as permissões nos
dispositivos IoT são atribuídas usando as API disponíveis. As permissões disponíveis são:
CRIAR
ATUALIZAR
EXCLUIR
LER
Para que uma aplicação possa se comunicar com a plataforma de serviços Xively, é necessária
a utilização de uma API chamada de Xively REST API. Na imagem a seguir, apresentamos a
arquitetura da plataforma Xively.
 Arquitetura da plataforma Xively.
Como vimos na imagem, a plataforma fornece um barramento de mensagem central que faz o
roteamento das mensagens entre dispositivos de protocolos diferentes. O barramento de
mensagem se combina com a API Xively para MQTT, HTTP e Web Sockets para fornecer uma
camada de interoperabilidade. Além disso, o framework possui serviços extras que permitem
realizar serviços de negócios e integração de sistemas.
A Xively oferece vantagens e desvantagens, dentre as quais, as principais estão apontadas a
seguir:
VANTAGENS
Suporte direto do Google.
Fácil integração com dispositivos usando API RESTful.

DESVANTAGEM
Pouco suporte para notificações.
WSO2
A WSO2 é uma provedora de tecnologia de código aberto (A Reference Architecture For The
Internet of Things, 2021). Ela dá suporte para o monitoramento, gerenciamento e interação de
dispositivos de IoT de modo a viabilizar, assim, o processo de comunicação entre a IoT e a
nuvem. A WSO2 possui cinco camadas horizontais que são: comunicação com o cliente
externo, processamento e análise de eventos, camada de agregação, comunicação e
dispositivos; e duas camadas transversais que são: gerenciamento de dispositivos e
identidade e gerenciamento de acesso. Na imagem a seguir, apresentamos como a
arquitetura da WSO2 é estruturada.
 Arquiteturado WSO2.
Agora, vamos entender melhor o que significa cada camada.
Na camada horizontal, temos:
DISPOSITIVOS IOT
Essa camada tem os recursos necessários para que os dispositivos possam se conectar à
Internet. Podem existir dispositivos de vários tipos, mas para que possam ser considerados
dispositivos IoT, eles precisam ter recursos de comunicação para estabelecer uma conexão
direta, ou indireta à Internet. Alguns exemplos de dispositivos de conexões diretas são:
Arduino com conexão Ethernet Arduino.
Arduino Yún com uma conexão Wi-Fi.
Raspberry Pi conectado via Ethernet ou Wi-Fi.
Intel Galileo conectado via Ethernet ou Wi-Fi.
Exemplos de dispositivos que conectam indiretamente são:
Dispositivos ZigBee conectados por meio de um gateway ZigBee.
Dispositivos Bluetooth, ou Bluetooth Low Energy conectando-se por meio de um telefone
celular.
Dispositivos que se comunicam por rádios de baixa potência com um Raspberry Pi.
 
Para que um dispositivo possa ser reconhecido, ele precisa de uma identidade. A identidade
pode ser uma das seguintes:
Um identificador exclusivo (UUID) gravado no dispositivo.
Um UUID fornecido pelo subsistema de rádio (por exemplo, identificador Bluetooth,
endereço MAC Wi-Fi).
Um OAuth2 Refresh/Bearer Token.
Um identificador armazenado em memória não volátil, como EEPROM.
CAMADA DE COMUNICAÇÃO
Habilita os dispositivos a se comunicarem com aplicações front-end, painéis e portais Web via
APIS. A camada de comunicação dá suporte para a conectividade dos dispositivos. Existem
vários protocolos para comunicação entre os dispositivos e a nuvem. Os três protocolos
potenciais mais conhecidos são:
HTTP/HTTPS.
MQTT.
Protocolo de aplicativo restrito (CoAP).
AGREGAÇÃO
As comunicações entre os diferentes dispositivos são agregadas e roteadas para um
dispositivo específico. Isso é feito através das transformações realizadas entre diferentes
protocolos. A importância dessa camada tem três motivos:
Capacidade de suportar um servidor HTTP e um broker MQTT para interagir com os
dispositivos.
Capacidade de agregar e combinar comunicações de diferentes dispositivos e de rotear
comunicações para um dispositivo específico.
Capacidade de oferecer API baseadas em HTTP que são usadas como um recurso de
mediação em uma mensagem MQTT indo para o dispositivo.
PROCESSAMENTO DE EVENTOS E ANÁLISES
Captura os eventos que ocorrem no dispositivo IoT e fornece, assim, a capacidade de
processar e agir sobre esses eventos. Um importante recurso dessa camada é o de armazenar
os dados em um banco de dados. Ela pode fazer isso das seguintes formas:
Através do modelo tradicional, ou seja, implementar um aplicativo do lado do servidor
com conexão a um banco de dados.
Usar uma plataforma de análise de big data que seja escalável em nuvem.
Outra abordagem é oferecer suporte ao processamento de eventos complexos para
iniciar atividades e ações quase em tempo real com base nos dados dos dispositivos e do
resto do sistema.
CAMADA DE COMUNICAÇÕES COM CLIENTES
EXTERNOS
Fornece uma maneira para que os dispositivos se comuniquem fora do sistema orientado a
dispositivos. Isso pode ser feito por front-end e portais baseados na web que interajam com
dispositivos e com a camada de processamento de eventos, ou por painéis que tenham
visualizações de análises e processamento de eventos, ou ainda, interagir com sistemas fora
da rede usando comunicações máquina-a-máquina por API.
Na camada vertical, temos:
GERENCIAMENTO DE DISPOSITIVOS
Faz a comunicação com os dispositivos por meio de vários protocolos e fornece controle
individual e de diversos dispositivos. Também faz o gerenciamento remoto dos programas
implantados nos dispositivos. Nessa camada, é mantida a lista de identidades de dispositivos e
mapeamento dos seus proprietários. Ele também gerencia os controles de acesso sobre os
dispositivos com a camada de gerenciamento de identidade e acesso. Existem três níveis de
dispositivos:
 
Dispositivos totalmente gerenciados: são aqueles que ativam e executam um agente
de gerenciamento de dispositivos, por exemplo:
Gerenciar o software no dispositivo.
Ativar/desativar recursos do dispositivo (câmera, hardware etc.).
Gestão de controles e identificadores de segurança.
Monitorar a disponibilidade do dispositivo.
Manter um registro da localização do dispositivo.
Bloquear, ou limpar o dispositivo remotamente.
 
Os dispositivos não gerenciados: podem se comunicar com o resto da rede, mas não
têm nenhum agente envolvido. Isso pode incluir dispositivos em que as restrições são
muito pequenas para suportar o agente. O gerenciador de dispositivos ainda pode manter
informações sobre a disponibilidade e localização do dispositivo, caso esteja disponível.
 
Dispositivos semigerenciados: são aqueles que implementam algumas partes do
gerenciamento de dispositivos, como o controle de recursos, mas não o gerenciamento
de software.
GERENCIAMENTO DE ACESSO
Fornece serviços de gerenciamento de identificação e de acesso. Essa camada precisa
fornecer os seguintes serviços:
Emissão e validação do token OAuth2.
Outros serviços de identidade, incluindo SAML2 SSO e suporte OpenID Connect para
identificar solicitações de entrada da camada da Web.
PDP XACML.
Diretório de usuários (por exemplo, LDAP).
Gerenciamento de política para controle de acesso (ponto de controle de política).
A WSO2 oferece a integração de API, serviços Web e de diversas aplicações. Essa
característica – a da integração - é a principal razão da sua existência como plataforma WSO2,
com a qual é possível gerenciar API, acessos e identidades, além de outros tipos de análises
avançadas.
THINGSPEAK
A ThingSpeak é uma plataforma com recursos muito semelhantes ao Xively e tem como base a
tecnologia de nuvem pública (ThingSpeak for IoT Projects, 2021). Ela permite que seja feita a
coleta de dados em tempo real e a transmissão de forma privada para a nuvem. Esses dados
podem ser analisados por aplicações desenvolvidas em Matlab e Arduino, por exemplo, e, se
necessário, uma ação pode ser tomada de acordo com o que for programado a partir da
detecção de certos padrões de eventos. Na imagem a seguir, apresentamos um esquema que
representa como o ThingSpeak trabalha.
 Esquema de funcionamento do ThingSpeak.
Essa característica de fazer análise e processamento online dos dados, conforme eles chegam,
é um dos motivos pelo qual a ThingSpeak é normalmente utilizada para fazer prototipagem e
prova de conceito de sistemas IoT que requerem análises.
O ThingSpeak permite desenvolver uma aplicação que faça a leitura de sensores, rastreamento
em tempo real da localização de objetos e a criação de uma “rede social de coisas”. A API da
plataforma também permite o processamento matemático de dados como cálculo de média,
mediana, somatório e arredondamento.
Algumas das principais características do ThingSpeak são:
Recursos para fazer agregação, visualização e análise de fluxos de dados em tempo real na
nuvem.
Facilidade para fazer a configuração de dispositivos para usar protocolos IoT populares, como
HTTP, por exemplo.
Visualização dos dados dos sensores em tempo real.
Agregar dados sob demanda de fontes de terceiros.
Integração com o MATLAB que facilita trabalhar com dados de IoT.
Aplicar o IoT analytics para fazer análises automaticamente com base no tratamento dos
eventos.
Prototipar e construir sistemas IoT sem a necessidade de configurar servidores, ou desenvolver
softwares da Web.
O ThingSpeak possui vantagens e desvantagens, dentre as quais, as principais são apontadas
a seguir:
VANTAGENS
Acesso à nuvem pública.
API para armazenamento e análise de dados.
Suporte às operações matemáticas.
DESVANTAGEM
Pouco suporte para conexão simultânea de dispositivos.
OPENIOT
OpenIoT é uma plataforma de IoT de código aberto, que tem como características principais
(OpenIoT: Open Source cloud solution for the Internet of Things, 2021):
Incorporação de dados e aplicativos IoT em infraestruturasde computação em nuvem.
Fornecimento de acesso seguro a aplicações compatíveis.
Fornecimento de suporte para a descoberta de sensores e dados em tempo real.
Suporte a sensores móveis e parâmetros de qualidade de serviço.
QUALIDADE DE SERVIÇO
QoS
No OpenIoT, as etapas de registro, aquisição de dados e implantação de sensores são
gerenciadas pelo X-GSN, que é o responsável por anotar semanticamente os dados do sensor
e os metadados. O X-GSN é semelhante aos sistemas Apache Storm ou Spark. Ele é usado
para escrever scripts que permitem a integração de qualquer sensor no OpenIoT.
Os dados de todas as entradas (dispositivos móveis, sensores, sistemas corporativos etc.)
chegam ao X-GSN que, por sua vez, anota os dados com os metadados necessários. Antes
que os dados possam entrar no sistema, cada sensor precisa ser registrado no sistema de
banco de dados IoT usando a linguagem de descrição de ontologia SSN. Uma vez registrado,
este sistema pode enviar dados para a nuvem centralizada ou eles também podem ser
distribuídos.
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javascript:void(0)
ONTOLOGIA
O termo ontologia é muito importante em computação e empregado em diversos contextos.
Alguns dos trabalhos que foram importantes para aplicá-lo em ciência da computação foram os
de Gruber (1995), Guarino e Giaretta (1995) e Fikes e Farquihar (1999). A ontologia é usada
como um modelo de dados que representa um conjunto de conceitos dentro de um domínio e
as relações entre esses conceitos. Por exemplo, ela descreve:
Indivíduos: os objetos básicos.
Classes: conjuntos, coleções ou tipos de objetos.
Propriedades de atributos, recursos, características ou parâmetros que os objetos podem
ter e compartilhar.
Relações: maneiras pelas quais os objetos podem se relacionar.
Eventos: a mudança de atributos ou relações.
O X-GSN cuida de todos os dados de streaming e permite que sejam consultados e agregados
antes de serem transferidos para o OpenIoT.
O conceito fundamental do X-GSN é o de sensor virtual, que é capaz de representar qualquer
entidade abstrata (por exemplo, dispositivos físicos) que coleta quaisquer parâmetros. Para
tornar um sensor virtual acessível a partir do restante da plataforma OpenIoT, cada sensor
virtual precisa se registrar no Linked Sensor Middleware.
O LSM é outro componente central do OpenIoT que é responsável por tratar com a cadeia de
coleta de dados do sensor. Ele transforma e anota os dados que vêm de sensores virtuais – por
meio de X-GSN – em uma representação de dados vinculados, ou seja, RDF, e os armazena
no banco de dados.
RDF
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javascript:void(0)
RDF é a sigla para Resource Description Framework, que é uma linguagem de propósito geral
para representar informações na Web (RDF 1.1 Turtle, 2021).
LINKED SENSOR MIDDLEWARE
LSM
A plataforma OpenIoT depende ainda do OpenLink Virtuoso – também conhecido como
Virtuoso Universal Server – que é um mecanismo de banco de dados híbrido que combina a
funcionalidade de um sistema gerenciador de banco de dados tradicional, sistema gerenciador
de banco de dados orientado a objetos, banco de dados virtual, RDF, XML, texto livre, servidor
de aplicativos da Web e funcionalidade de servidor de arquivos em um único sistema. A
arquitetura da plataforma de dados OpenIoT é ilustrada a seguir.
 Arquitetura da plataforma OpenIOT.
 EXEMPLO
Um exemplo de aplicação da OpenIoT é para a melhoria da eficiência em operações
industriais, como manufatura e agricultura. A plataforma OpenIoT pode ser usada para
monitorar o sensoriamento em ambientes de manufatura através da análise dinâmica de
sensores em tempo real dos dados para fornecer indicadores de fabricação necessários, que é
um fator que pode aumentar a agilidade da tomada de decisão e do processo de fabricação.
THINGSBOARD
ThingsBoard é uma plataforma de IoT de código aberto para coleta, processamento de dados,
visualização e gerenciamento de dispositivos (ThingsBoard: Open-source IoT Platform, 2021).
Ela oferece suporte de conexão a protocolos IoT, como:
MQTT
COAP
HTTP
Também dá ao usuário a capacidade de gerenciar dispositivos através do registro,
gerenciamento e monitoramento de diferentes dispositivos, além de fornecer uma API para
aplicativos do lado do servidor para enviar comandos para dispositivos e vice-versa.
O ThingsBoard possui suporte para bancos de dados como HSQLDB, PostgreSQL e
Cassandra. Ele tem um mecanismo para análise de mensagens recebidas e pode ser integrado
com Kafka e Apache Spark para processamento mais complexo. A arquitetura do ThingsBoard
é apresentada a seguir.
 Arquitetura do ThingsBoard.
Suas principais caraterísticas são:
COMBINA ESCALABILIDADE, DESEMPENHO E
TOLERÂNCIA A FALHAS.
APRESENTA FÁCIL GERENCIAMENTO DE TODOS OS
DISPOSITIVOS CONECTADOS USANDO API DO LADO
DO SERVIDOR.
FAZ A TRANSFORMAÇÃO DOS DADOS DOS
DISPOSITIVOS E FACILITA ALARMES PARA DISPARAR
ALERTAS EM TODOS OS EVENTOS DE TELEMETRIA,
ATUALIZAÇÕES E INATIVIDADE.
TEM CAPACIDADE PARA TRABALHAR COM MUITOS
DISPOSITIVOS AO MESMO TEMPO.
COMPARANDO AS PLATAFORMAS DE IOT
O especialista Sérgio Monteiro demonstra uma comparação das plataformas de IoT abordadas
neste módulo.
VERIFICANDO O APRENDIZADO
MÓDULO 2
 Reconhecer os protocolos de rede para IoT: MQTT, CoAP, XMPP-IoT, RESTful HTTP,
DDS, AMQP
PROTOCOLO MQTT
O MQTT é um protocolo de mensagens. Ele foi desenvolvido pela IBM e lançado em 1999. A
sua primeira aplicação foi monitorar sensores em oleodutos de petróleo através de satélites.
Trata-se de um protocolo aberto que foi liberado ao público de forma gratuita no ano de 2010.
No ano de 2014, o protocolo se tornou padrão OASIS (MQTT: The Standard for IoT Messaging,
2021).
MQTT
Message Queuing Telemetry Transport, em português, Transporte de Filas de Mensagem de
Telemetria
OASIS
Organization for the Advancement of Structured Information Standards, em português,
Organização para o Avanço dos Padrões de Informação Estruturada
A comunicação do MQQT é baseada em um broker, que é um servidor que faz a publicação e
recebimento de dados com o padrão de mensagens publicação e assinatura – em inglês,
publish/subscribe. O broker recebe todas as mensagens dos seus clientes. Em seguida, ele as
envia aos clientes de destino. Um exemplo desse processo ocorre quando alguns clientes são
sensores IoT – publicadores – e outros clientes são aplicações que recebem os dados dos
javascript:void(0)
javascript:void(0)
sensores e os processa. Na imagem a seguir, é apresentado o esquema de funcionamento do
broker.
 Infraestrutura de comunicação do MQQT.
Na imagem, temos os papéis do publicador, assinante, tópico e broker. O broker faz a
publicação e o recebimento dos dados. Publicador e assinantes são clientes nessa
infraestrutura. O publicador transmite (publica) uma mensagem, registrando-a em um tópico de
destino. Essa mensagem, por sua vez, é transmitida ao broker, que vai enviá-la ao assinante
inscrito no tópico. Do mesmo modo, quando um cliente quer se tornar um assinante em um
determinado tópico, ele encaminha uma mensagem de solicitação ao broker, que fará a
interligação entre cliente e tópico.
 EXEMPLO
Em um ambiente em que a refrigeração deve ser mantida dentro de determinadas faixas de
temperatura, precisamos de sensores que meçam a temperatura. Agora, existem duas
situações a serem tratadas: a primeira é o processo de ligar e desligar equipamentos de
refrigeração; a segunda é regular a faixa da temperatura. Em ambos os casos, o tópico a ser
assinado é “obter a temperatura do sensor em uma determinada localização”. Portanto, o
processo de publicação desse exemplo corresponde às mensagens de mudanças de
temperatura e cada um dos sistemas que assinou o tópico vai atuar conforme o que foi
programado, ou seja, ligar ou desligar aparelhos de refrigeração e regular a temperatura do
ambiente.
O protocolo MQTT utiliza os protocolos TCP e MQTT-SN para a transmissão de dados. O
cabeçalho de uma mensagem do MQTT pode variar de2 a 5 bytes. Basicamente, ele traz
informações sobre o tipo de mensagem, um indicador de mensagem duplicada, um
identificador da qualidade de serviço do pacote e um bit para indicar se a mensagem deve ser
javascript:void(0)
retida ou não quando alguém se conectar e receber a última mensagem enviada. Os próximos
bytes servem para definir o tamanho do resto do pacote. Ainda sobre o QoS, ele garante a
confiabilidade da entrega da mensagem. O MQQT tem três níveis de QoS:
CABEÇALHO
Conhecido, comumente, pelo termo em inglês header
NÍVEL 0
NÍVEL 1
NÍVEL 2
NÍVEL 0
A mensagem é enviada apenas uma vez. As mensagens são enviadas dependendo da
existência de rede e não há tentativa de retransmissão da mensagem.
NÍVEL 1
A mensagem é enviada pelo menos uma vez, também é chamado de entrega reconhecida.
Quem publica, envia uma mensagem pelo menos uma vez e verifica o estado da entrega.
NÍVEL 2
As mensagens são entregues exatamente uma vez. Esse modelo também é chamado de
entrega garantida.
O MQQT tem diversos tipos de mensagens para tratar situações distintas, sendo que os
principais tipos são:
CONNECT
Usado para clientes enviarem solicitações de conexão para o broker.
PUBLISH
Usado pelo cliente/remetente para publicar mensagens para o broker.
SUBSCRIBE
Usado pelo cliente/receptor para receber mensagens do broker.
Na tabela a seguir, apresentamos uma lista dos tipos de mensagens do MQQT.
Valor Nome Direção Descrição
0 Reservado Proibido Reservado
1 CONNECT
Cliente
para servidor
Requisição do cliente 
para conectar ao servidor
2 CONNACK
Servidor para
cliente
Reconhecimento da
conexão
3 PUBLISH
Cliente para
servidor ou
servidor para
cliente
Publicar mensagem
4 PUBACK Cliente para
servidor ou
Reconhecimento da
publicação
javascript:void(0)
javascript:void(0)
javascript:void(0)
servidor para
cliente
5 PUBREC
Publicação
recebida
Publicação recebida
(parte 2 do QoS=1)
6 PUBREL
Cliente para
servidor ou
servidor para
cliente
Publicação lançada
(parte 2 do QoS=2)
7 PUBCOMP
Cliente para
servidor ou
servidor para
cliente
Publicação completa
(parte 3 do QoS=2)
8 SUBSCRIBE
Cliente para
servidor
Pedido de inscrição
9 SUBACK
Servidor para
cliente
Reconhecimento de
inscrição
10 UNSUBSCRIBE
Cliente para
servidor
Pedido de cancelamento
de inscrição
11 UNSUBACK
Servidor para
cliente
Reconhecimento de
cancelamento de inscrição
12 PINGREQ Requisição Requisição PING
13 PINGRESP
Servidor para
cliente
Resposta PING
14 DISCONNECT
Cliente para
servidor
Cliente está desconectado
15 Reservado Proibido Reservado
Tabela: Tipos de mensagens.
 Atenção! Para visualização completa da tabela utilize a rolagem horizontal
Entre as principais vantagens do MQTT estão:
Qualquer tipo de dado pode ser transportado pelo pacote. Os dados podem ser texto ou
binários, desde que a parte receptora saiba como interpretá-lo;
Existem algumas opções de Qualidade de Serviço (QoS) que podem ser usadas para garantir a
entrega;
O modelo de publicação/assinatura é dimensionado de maneira eficiente em termos de
consumo de energia;
Existem vários elementos no design que separam o dispositivo e o servidor assinante, o que
resulta em uma estratégia de comunicação mais robusta;
Um dispositivo pode publicar seus dados independentemente do estado do servidor de
assinatura. O servidor de assinatura pode então se conectar e receber os dados quando puder.
Já as principais desvantagens do MQTT são:
MQTT usa o protocolo TCP que demanda por mais recursos de processamento e de memória;
A centralização do broker minimiza a escalabilidade, pois cada dispositivo cliente consome
alguma sobrecarga;
O broken centralizado pode ser o ponto de falha;
Em comparação com HTTP, é mais complexo de implementar.
PROTOCOLO COAP
O CoAP foi desenvolvido pelo grupo de trabalho para Ambientes RESTful Limitados da IETF
(CoAP: RFC 7252 Constrained Application Protocol, 2021). A IETF padronizou diversos
protocolos com o objetivo de incorporar dispositivos com recursos limitados – em energia,
memória, processamento e largura de banda – tais como:
IETF
Internet Engineering Task Force
RESTFUL
CoRE - Constrained RESTful Environments
FORÇA-TAREFA DE ENGENHARIA DA INTERNET
IETF - Internet Engineering Task Force
6LoWPAN para adaptar IPv6 a LLNs, que são redes com baixa potência e perdas.
javascript:void(0)
javascript:void(0)
javascript:void(0)
javascript:void(0)
javascript:void(0)
6LOWPAN
IPv6 over Low-Power Wireless Personal Area Networks
LLNS
Low Power and Lossy Networks
RPL para rotear sobre os links flutuantes e compressão para otimizar camadas de protocolo
superiores.
RPL
Routing protocol for wireless networks
O protocolo CoAP completa esta pilha formando um conjunto de protocolos padronizado.
Nesse cenário, a IoT baseada em IP torna-se interessante para aplicações industriais. Ele é
formado por duas subcamadas: uma de transação e outra de solicitação/resposta, conforme
podemos ver na imagem a seguir:
 Pilha dos protocolos HTTP e CoAP.
A camada de solicitação/resposta é responsável por gerenciar recursos através dos métodos
GET, PUT, DELETE e POST, enquanto a camada de transação percebe o mecanismo de
confiabilidade ao processar mensagens, bem como fornece detecção de duplicação de
javascript:void(0)
mensagens. Na camada de transação, uma mensagem pode ser de quatro tipos (Constrained
Application Protocol (CoAP), 2021):
CONFIRMADA (CON)
NÃO CONFIRMADO (NON)
RECONHECIMENTO (ACK)
REINICIAR (RST)
CONFIRMADA (CON)
Algumas mensagens requerem uma confirmação, seja apenas para saber que chegaram ou
também para entregar a resposta a uma solicitação.
NÃO CONFIRMADO (NON)
Algumas mensagens não requerem confirmação. Isso é particularmente verdadeiro para
mensagens que são repetidas regularmente para requisitos de aplicação, como leituras
repetidas de um sensor em que a chegada eventual é suficiente.
RECONHECIMENTO (ACK)
Uma mensagem de reconhecimento confirma a chegada de uma mensagem de confirmação
específica (identificada por seu ID de transação).
REINICIAR (RST)
A mensagem foi recebida, mas não pôde ser processada, pois falta algum contexto para
processá-la adequadamente.
Veja a seguir as principais vantagens do protocolo CoAP:
É um protocolo adequado para comunicação IoT e M2M (Machine to Machine) devido à sua
simplicidade baseada em UDP, em que os tamanhos dos pacotes são pequenos.
Isso torna os ciclos de comunicação mais rápidos e permite prolongar a vida útil das baterias
dos dispositivos que fazem parte do sistema.
Usa IPSEC para fornecer comunicação segura.
Não necessita de comunicação síncrona.
Tem menor latência em comparação com HTTP.
Consome menos energia do que HTTP.
Ele usa mensagem ACK e, portanto, torna-se confiável como HTTP. Além disso, evita
retransmissões desnecessárias.
As principais desvantagens do protocolo CoAP são:
Por usar UDP, o CoAP é um protocolo não confiável. Portanto, as suas mensagens chegam
sem ordem, ou se perdem quando chegam ao destino.
O tempo de processamento é afetado devido à confirmação de cada recebimento das
mensagens. Além disso, não faz a verificação da qualidade da decodificação da mensagem
recebida.
Como o MQTT, é um protocolo não criptografado e usa o protocolo DTLS (Datagram Transport
Layer Security) para fornecer segurança o que, por sua vez, aumenta o custo de sobrecarga de
implementação.
PROTOCOLO XMPP-IOT
O XMPP-IoT é um protocolo aberto, padronizado pela Força-Tarefa de Engenharia da Internet,
assim como HTTP e CoAP, (An Overview of XMPP, 2021). Logo no início, ele era conhecido
como Jabber. Foi projetado para ser usado em aplicativos de mensagens instantâneas ou bate-
papo. Devido às suas características, ele é utilizado com sucesso para aplicações de IoT.
Basicamente, é um protocolo de comunicação baseado em XML que usa a arquitetura cliente-
servidor rodando sobre TCP e que possui extensões que possibilitam o uso do modelo de
publicação-assinatura.
javascript:void(0)javascript:void(0)
XMPP-IOT
Extensible Messaging and Presence Protocol for the IoT
XML
Extensible Markup Language
As extensões permitem que entidades XMPP criem tópicos e publiquem informações. Uma
notificação de evento é transmitida a todas as entidades que se inscreveram em um nó
específico. Os clientes e servidores em XMPP comunicam-se entre si usando fluxos XML para
trocar dados na forma de stanzas XML (unidades de dados estruturados semânticos). Três
tipos de stanzas são definidos, (Extensible Messaging and Presence Protocol (XMPP): Core,
2021):
<MESSAGE/>
É um mecanismo de envio. Com ele, uma entidade envia informações para outra entidade,
como acontece com as comunicações em um sistema como o e-mail. Todas as stanzas da
mensagem devem possuir um atributo 'to' que especifica o destinatário da mensagem. Quando
recebe essa stanza, um servidor deve entregá-la ao destinatário alvo.
<PRESENCE/>
É um mecanismo do tipo "publicar-assinar". Com ele, várias entidades que se inscreveram a
uma determinada entidade vão receber informações sobre ela. Portanto, uma entidade de
publicação deve enviar uma stanza de presença sem o atributo 'to'. O servidor ao qual a
entidade está conectada deve transmitir essa stanza a todas as entidades assinantes. Pode
ocorrer ainda o caso em que uma entidade de publicação pode enviar uma stanza de presença
com um atributo 'to'. Nessa situação, o servidor deve encaminhar, ou entregar essa stanza ao
destinatário pretendido.
<IQ/>
O nome iq é um acrônimo para Info Query. É um mecanismo de solicitação-resposta,
semelhante em alguns aspectos ao [HTTP]. A sua semântica possibilita que uma entidade faça
uma solicitação e receba uma resposta de outra entidade. O conteúdo dos dados da solicitação
e resposta é definido pela declaração de namespace de um elemento filho direto do elemento
iq e a interação é rastreada pela entidade solicitante por meio do uso do atributo id. Assim, as
interações de Info Query seguem um padrão comum de troca de dados estruturados, como
get/result, ou set/result.
A seguir, apresentamos um exemplo de uma sessão do XMPP em que as stanzas de saídas
enviadas pelo cliente são precedidas de C e as de entrada que são entregues pelo servidor são
precedidas de S.
C: <stream:stream>
C: <presence/>
C: <iq type="get">
<query xmlns="jabber:iq:roster"/>
</iq>
S: <iq type="result">
<query
xmlns="jabber:iq:roster">
<item jid="estudante01@servidor.edu"/>
<item jid="estudante02@servidor.edu"/>
<item jid="estudante03@servidor.edu"/>
</query>
</iq>
C: <message from="professor01@servidor.edu"
to="secretaria@servidor.edu">
<body>Dar as boas-vindas aos estudantes de IoT!</body>
</message>
C: <presence type="available"/>
C: </stream:stream>
Uma stanza de presença notifica as entidades sobre atualizações de status. Sua função é fazer
a inscrição no XMPP. Se houver interesse na presença de algum JID, um cliente assina sua
presença e, toda vez que um nó enviar uma atualização de presença, ele será notificado. Uma
stanza iq fornece uma interação do tipo pergunta-resposta. No caso do exemplo anterior, o
cliente C faz uma solicitação da lista de contatos do servidor na linha 3, ao passo que, na linha
6, o servidor S retorna a lista de contatos. Sua função é semelhante aos métodos HTTP GET e
POST.
JID
javascript:void(0)
Jaber ID – um endereço de nó em XMPP
Entre as principais vantagens do protocolo XMPP estão:
A especificação XMPP já incorpora mecanismos de TLS (Transport Layer Security) que
garantem a confidencialidade e integridade dos dados.
Esquema de endereçamento para reconhecer dispositivos na rede.
Arquitetura cliente-servidor.
Descentralização.
Flexibilidade.
Padrões abertos e formalizados.
As principais desvantagens do protocolo XMPP são:
Mensagens baseadas em texto e sem provisão para criptografia ponta a ponta.
Sem provisão para qualidade de serviço.
O protocolo XMPP tem uma grande sobrecarga de dados para vários destinatários.
PROTOCOLO RESTFUL HTTP
O HTTP é o protocolo fundamental usado para a Web do modelo cliente-servidor em que a
comunicação entre um cliente e um servidor ocorre por meio de uma mensagem do tipo
solicitação/resposta: o cliente envia uma mensagem de solicitação HTTP e o servidor retorna
uma mensagem de resposta, contendo o recurso solicitado, caso a solicitação tenha sido
aceita. Já o REST é um conjunto de regras que especifica como o Servidor e o Cliente devem
interagir, ou seja, é uma arquitetura. Há, ainda, o conceito de RESTful, que basicamente
significa que um serviço da Web implementa o estilo de arquitetura REST. Essa arquitetura,
com o protocolo HTTP, tem sido muito aplicada para sistemas de IoT (DIZDAREVIĆ et al,
2019).
REST
Representational State Transfer
javascript:void(0)
javascript:void(0)
SERVIÇO DA WEB
Web service
A combinação do protocolo HTTP com REST permite que os dispositivos possam disponibilizar
suas informações de estado, devido à forma padronizada de criar, ler, atualizar e excluir dados,
ou seja, às chamadas operações CRUD. De acordo com esse mapeamento, as operações de
criação, atualização, leitura e exclusão de recursos correspondem aos métodos HTTP POST,
GET, PUT e DELETE, respectivamente. Na prática, aplicações REST HTTP possibilitam que os
desenvolvedores possam construir um modelo REST para diferentes dispositivos IoT e
trabalhar com dados nos formatos JSON e XML, por exemplo.
CRUD
Create Read Update Delete
Na imagem a seguir, apresentamos um exemplo de uma interação de solicitação/resposta
REST HTTP entre dois clientes e um servidor.
 Exemplo do Modelo de interação REST HTTP.
No exemplo, o cliente REST HTTP (A) solicita adicionar um recurso no lado do servidor (B).
Para isso, é necessário especificar no cabeçalho do método POST a raiz do recurso que será
adicionado (/resources), a versão HTTP (no caso é 1.1), o tipo de conteúdo (Content-Type),
que, neste caso, é um arquivo JSON (application/json) que representa um recurso específico
e, finalmente, o próprio objeto JSON ({“id”: 1, name: “test”}). A resposta do servidor
javascript:void(0)
especifica se a solicitação foi bem-sucedida, especificando os códigos de status padrão HTTP.
No caso do exemplo, o servidor respondeu o código 201.
Ainda analisando o exemplo, no caso do cliente (C), é feita uma solicitação de um recurso.
Então, nesse caso, ele precisa utilizar o método GET com a especificação de um URI
específico. No caso de exemplo, ele usou GET /resources /1, que contém a raiz do recurso e o
id do próprio recurso. Agora, o servidor retornou o objeto JSON que representa o recurso.
Algumas das principais vantagens do REST são:
Separação entre o cliente e o servidor: com a separação da interface do usuário do servidor e
do armazenamento de dados, é possível melhorar a portabilidade da interface para outros tipos
de plataformas, o que implica no aumento da escalabilidade, flexibilidade e confiabilidade dos
projetos, pois os desenvolvedores podem trabalhar de forma independente nos diferentes
componentes do projeto.
Independência de plataforma e de linguagens de programação: isso ocorre porque a
comunicação com as aplicações é feita através de API REST que permitem utilizar servidores
PHP, Java, Python ou NodeJS.
Veja algumas das desvantagens do REST:
Apesar do uso do protocolo de transporte TCP que fornece entrega confiável de grandes
quantidades de dados, o que é uma vantagem em conexões que não têm requisitos estritos de
latência, ele cria desafios em ambientes com recursos limitados. Um dos principais problemas
é que os nós restritos, na maioria das vezes, enviam pequenas quantidades de dados
esporadicamente e a configuração de uma conexão TCP leva tempo, produzindo sobrecarga
desnecessária.
Utilização do protocolo TLS (Transport Layer Security) como mecanismo de segurança. O TLS
usa um processo de handshake que, na prática, adiciona tráfego adicional a cada
estabelecimento de conexão que pode consumir os recursos dos dispositivos de IoT.
PROTOCOLODDS
O DDS define um modelo de comunicação do tipo publicação/assinatura em tempo real
totalmente distribuído ponto a ponto, ou seja, sem broken (Object Management Group, 2014).
Ele fornece comunicação de alto desempenho, escalabilidade e disponibilidade e dá suporte
para a especificação de contratos de QoS entre publicadores e consumidores de dados, além
javascript:void(0)
de ter mecanismos para tratar com aspectos de tempo real, como prioridade e outras políticas
de QoS específicas. Ele permite a interoperabilidade entre programas desenvolvidos em
diferentes linguagens de programação, bem como descoberta automática de publicadores e
assinantes de DDS. De forma semelhante ao que ocorre com o MQQT, possui Tópicos DDS
que são entidades para transferência de informações onde as aplicações podem publicar, ou
assinar e podem ser considerados como tabelas de banco de dados relacionais distribuídas.
DDS
Data Distribution System, em português, Sistema de Distribuição de Dados
As principais entidades na arquitetura DDS incluem:
Domínio
Participante do Domínio
Tópico
Publicador
Assinante
DataWriter (escritor de dados)
DataReader (leitor de dados)

Os Publicadores e Assinantes são divididos em Domínios que permitem o isolamento da
comunicação dentro de nós que possuem interesses comuns.
Os tópicos são definidos pelo programador de uma aplicação DDS. Ele escreve um arquivo IDL
com a descrição dos nomes, tipos de dados e as chaves que identificam as instâncias (que
podem ser vistas como linhas de banco de dados) de cada tópico.
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IDL
Interface Definition Language


Um compilador recebe o IDL como entrada e gera código para stubs de comunicação na
linguagem de programação escolhida pelo programador.
Com os stubs gerados, as aplicações podem ingressar em um domínio DDS, publicar e assinar
os dados desse domínio.

O Domínio DDS que contém o espaço global de dados compartilhados é totalmente distribuído
pela rede ponto a ponto formada pelos nós da rede sem qualquer agente intermediário, ou
entidade de gerenciamento centralizado como o broken.
Na imagem a seguir, apresentamos o modelo conceitual do espaço global de dados.
 Modelo conceitual do espaço global de dados.
O participante do domínio é o ponto de entrada para a troca de mensagens em domínios
específicos que fazem a associação entre publicadores e assinantes e os domínios aos quais
pertencem. Ele é usado para criar editores, assinantes, escritores de dados (Data Writer),
leitores de dados (Data Reader) e tópicos em um domínio.
 ATENÇÃO
Publicadores e assinantes são as entidades de produção e consumo de dados que publicam e
recebem dados por meio do espaço global de dados, mas não podem fazer isso por conta
própria. Em vez disso, os publicadores usam os Data Writer para enviar dados e assinantes
usam leitores de dados Data Reader para receber dados com a correspondência entre os dois
por meio de tópicos, ou seja, para se comunicarem, publicadores e assinantes devem usar o
mesmo tópico.
Entre as principais vantagens do protocolo DDS estão:
FACILIDADE DE INTEGRAÇÃO
A abordagem centrada em dados usada pelo DDS permite a definição de modelos de dados
comuns e extensíveis para interoperabilidade oculta dos detalhes de conectividade e topologia
das aplicações.
EFICIÊNCIA DE DESEMPENHO E ESCALABILIDADE
As implementações de DDS podem alcançar latências ponto a ponto muito baixas e taxa de
transferência de vários milhões de mensagens por segundo.
SEGURANÇA AVANÇADA
Fornece autenticação padronizada, criptografia, controle de acesso e recursos de registro para
permitir conectividade de dados segura de ponta a ponta em um sistema de IoT.
PADRÃO ABERTO
A especificação de middleware OMG DDS é um padrão aberto que tem a participação de
diversos fornecedores e usuários.
HABILITADO PARA QOS
Possui um conjunto de políticas de QoS que permite que o DDS controle todos os aspectos da
distribuição de dados, como pontualidade, priorização de tráfego, confiabilidade e uso de
recursos.
DESCOBERTA ESCALONÁVEL
Para sistemas dinâmicos de grande escala, o DDS oferece descoberta automática, com a
funcionalidade plug-and-play para simplificar a integração e orquestração do sistema.
APLICABILIDADE
O DDS pode abordar de forma transparente comunicação ponto a ponto, dispositivo a
dispositivo, dispositivo a nuvem e nuvem a nuvem.
E entre as principais desvantagens do protocolo DDS estão:
É muito pesado para ser usado em sistemas embarcados.
DDS não faz interface com serviços da web.
DDS consome duas vezes a largura de banda do protocolo MQTT.
As políticas de QoS são aplicadas apenas em ambientes DDS restritos.
PROTOCOLO AMQP
AMQP é um protocolo da camada de aplicação de padrão aberto que segue o paradigma
publicar-assinar, conforme definido pelo OASIS, 2012. Ele é projetado para redes orientadas a
mensagens e tem suporte para arquitetura de publicador/assinante. Ele faz uso do TCP como
protocolo de transporte para fornecer comunicação confiável. Além disso, para fornecer QoS,
garante três níveis de entrega, (Protocols and Interoperability, 2021):
AMQP
Advanced Message Queueing Protocol, em português, Protocolo Avançado de Enfileiramento
de Mensagens
QOS 0: MAIS UMA VEZ
Garante que uma determinada mensagem só seja recebida pelo assinante no máximo uma
vez. Isso significa que a mensagem pode nunca chegar. O remetente e o destinatário tentarão
entregar a mensagem, mas se algo falhar e a mensagem não chegar ao seu destino (por
exemplo, devido a uma conexão de rede), a mensagem pode ser perdida. Esse QoS tem a
menor sobrecarga de tráfego de rede e menos carga para o cliente e o broker e geralmente é
útil para dados de telemetria, em que não importa se alguns dos dados são perdidos.
javascript:void(0)
QOS 1: PELO MENOS UMA VEZ
Garante que uma mensagem chegará ao destinatário pretendido uma ou mais vezes. O
remetente continuará a enviar a mensagem até receber uma confirmação do destinatário,
atestando que recebeu a mensagem. O resultado dessa QoS é que o destinatário pode receber
a mensagem várias vezes, aumentando a sobrecarga da rede mais do que no QoS 0, (devido a
acks). Além disso, mais carga é colocada sobre o remetente, pois ele precisa armazenar a
mensagem e tentar novamente caso não receba uma confirmação em um tempo razoável.
QOS 2: EXATAMENTE UMA VEZ
O mais caro do QoS (em termos de tráfego de rede e carga para o remetente e o receptor),
esse QoS garantirá que a mensagem seja recebida por um destinatário exatamente uma vez.
Isso garante que o receptor nunca obtenha cópias duplicadas da mensagem e, eventualmente,
as receba, mas ao custo extra de sobrecarga de rede e complexidade exigida pelo emissor e
pelo receptor.
Com publicadores e assinantes, ambos usando um broker, o AMQP tem mais dois
componentes: trocas e filas de mensagens.
Na imagem a seguir, apresentamos um exemplo de como ocorre a comunicação no AMQP.
 Comunicação no AMQP.
As trocas executam a funcionalidade de roteamento fazendo o encaminhamento das
mensagens para as filas de mensagens apropriadas. Essas mensagens podem ser
armazenadas em filas de mensagens antes de serem encaminhadas aos assinantes. AMQP
usa dois tipos de mensagens diferentes:
Ele usa QoS e, portanto, garante a passagem segura de dados importantes.
O AMQP usa a arquitetura de publicação/assinatura já estabelecida para compartilhamento de
dados, conforme usado pelo protocolo MQTT.
Garante a interoperabilidade de aplicações implementadas em linguagens distintas.
Oferece conexão segura para usuários usando protocolo SSL como CoAP, MQTT, HTTP e
XMPP.
Entre as principais desvantagens do protocolo AMQP estão:
Tem problemas de compatibilidade com suas versões mais antigas.
A implementação de soluções é mais complexa do que HTTP.
Requer largura de banda maior, ao contrário do MQTT/CoAP/XMPP.
A descoberta de recursos não é compatível com CoAP/HTTP/XMPP.
CONHECENDO OS PROTOCOLOS DE REDE
PARA IOT
O especialistaSérgio Monteiro demonstra os protocolos de rede para IoT apresentados neste
módulo.
Carregando conteúdo
VERIFICANDO O APRENDIZADO
CONCLUSÃO
CONSIDERAÇÕES FINAIS
No decorrer dos módulos, apresentamos as plataformas mais utilizadas para o
desenvolvimento de aplicações de IoT: Xively, WSO2, ThingSpeak, OpenIoT, ThingsBoard, em
que exploramos as suas características, pontos fortes e fracos. Além disso, também
analisamos os protocolos de rede para IoT: MQTT, CoAP, XMPP-IoT, RESTful HTTP, DDS,
AMQP sob a mesma ótica: características, vantagens e desvantagens.
A compreensão de como essas plataformas e protocolos funcionam nos dá elementos para
fazermos escolhas mais adequadas quando vamos montar um projeto de IoT. Os desafios
relacionados à construção de um projeto desse tipo abrangem a confiabilidade dos objetos da
rede e dos dados que estão sendo transmitidos e recebidos, pois são esses dados que vão dar
suporte para a tomada de decisão. Então, é necessário assegurar-se de que sejam confiáveis.
Os benefícios da utilização dessas plataformas e protocolos são diversos, como a
padronização do desenvolvimento, uso de recursos pré-prontos que podem ser conectados ao
projeto, além de contar com o suporte dos fornecedores. Outro ponto interessante que
precisamos destacar é que muitas dessas aplicações de IoT possuem um grande volume de
dados e, portanto, existe uma interessante ligação entre elas e as áreas de Big Data e de
Aprendizado de Máquina.
 PODCAST
Ouça o podcast com o especialista Sérgio Monteiro que fala sobre as plataformas e protocolos
de rede empregados na IoT, suas vantagens e desvantagens.
AVALIAÇÃO DO TEMA:
REFERÊNCIAS
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APACHE. Protocol DDS Interoperability, Wire Protocol Specification, V2.2. 2014.
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W3. RDF 1.1 Turtle. Consultado em meio eletrônico em: 05 fev. 2021.
EXPLORE+
Para saber mais sobre os assuntos tratados neste tema, pesquise:
O site oficial do OASIS e do OMG e aprenda mais detalhes sobre tecnologias para IoT.
O site Google APIs no GitHub e aprenda mais sobre API para desenvolver aplicações de
IoT na nuvem.
CONTEUDISTA
Sérgio Assunção Monteiro
 CURRÍCULO LATTES
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