SESES-ARA0058-CIOT_I4_2021-2_Aula_03-Plataformas_ServicosIoT

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Prof. Omar Sacilotto Donaires
Aula 03
Plataformas de IoT e 
seus principais serviços
Ciências da Computação
Aplicação de Cloud, IOT e Indústria 4.0 em Python
ARA0058
Plataformas de IoT e seus 
principais serviços
• Desenvolvimento de uma aplicação de IoT
• Plataformas de IoT disponíveis no mercado e seus 
principais serviços
Objetivos
Saber o quê Saber como Saber porque
Identificar as plataformas 
de IoT disponíveis no 
mercado
Descrevendo cada 
plataforma em termos 
dos principais serviços 
que elas oferecem.
Para fazermos escolhas 
mais adequadas quando 
vamos montar um projeto 
de IoT.
Situação-problema
• Suponha que a uma empresa que já tem uma cultura 
de tecnologia e que está conectada na Internet
pretenda criar filiais separadas geograficamente.
• É essencial para os negócios da empresa que, apesar da 
distância, os sistemas continuem a se comunicar e a 
evolução dos sistemas sejam consistentes, ou seja, que 
não parem de funcionar e que estejam na mesma 
versão.
• Como podemos fazer testes para garantir que não haja 
problemas com as evoluções dos serviços que usam a 
tecnologia da Internet das Coisas?
• Como a arquitetura da IoT pode ajudar nesse 
processo?
SSC5916 - Arquitetura de 
referência IoT
https://www.youtube.com/watch?v=Zp9jm-ej4bA
https://www.youtube.com/watch?v=Zp9jm-ej4bA
Desenvolvimento de 
uma aplicação de IoT
Desenvolvimento de uma 
aplicação de IoT
• Projeto multidisciplinar
• Hardware
• Software
• Planejamento
• Requisitos específicos da IoT
• Gerenciamentos de dados
• Como os dados devem ser recebidos e tratados.
• Requisitos não funcionais
• Limitações e as restrições (ou capacidades).
• Arquitetura de referência para IoT
• Decidir qual arquitetura usar para suportar uma rede de IoT
• Os custos que podem aumentar muito com o tamanho da rede.
• Diversos fabricantes desenvolveram plataformas para IoT
• Permitem integrar e gerenciar os dispositivos de forma simples e eficiente.
Requisitos de gerenciamentos de 
dados
• Ingestão
• Referem-se ao modo como os dados serão recebidos e 
tratados pelo sistema.
• Analytics
• Especificam os requisitos de modelos preditivos, de IA e 
afins.
• Comunicação
• Especificam sobre a comunicação entre os módulos do 
sistema, incluindo alarmes e mensageria.
• Persistência
• Especificam as políticas e técnicas de retenção dos dados no 
servidor.
Requisitos não funcionais da IoT
• Disponibilidade
• Tempo de atividade do serviço.
• A maioria dos sistemas de IoT funciona 24 h/dia e 7 dias/semana.
• Confiabilidade
• Tempo de execução sem que o sistema incorra em falhas ou erros.
• As aplicações de IoT críticas e não admitem falhas.
• Recuperação de desastres (disaster recovery)
• Recursos para que o sistema se recupere de uma falha catastrófica.
• Segurança e proteção de dados
• Meios para autenticar e autorizar usuários e garantir a proteção
dos dados coletados e analisados e dos comandos enviados.
• Regras e recursos de redundância de dados.
• Escalabilidade
• Resiliência do sistema ao aumento de demanda, progressivo ou 
repentino → adição de novos dispositivos, upgrade dos recursos 
computacionais na nuvem e load balancing automático.
Arquitetura distribuída
Modelo básico em três camadas a
• Camada de objetos inteligentes
ou camada de percepção (coisas)
• Sensores
• Atuadores
• Rede Mesh
• Outros dispositivos de IoT
• Camada de rede
• Topologia
• Estrela, anel, barramento, árvore, 
completamente conectado.
• Protocolos de comunicação
• Transporte (Wi-Fi, GSM e Bluetooth)
• Comunicação de dados (MQTT, HTTP)
• Gateway
• Camada de aplicação
• Plataformas na 
nuvem
• Aplicações
Plataformas de IoT
• Recebem os streams de dados dos dispositivos, armazena, faz 
processamentos de alto nível sobre os dados
• Enviam comandos de configuração e manutenção de volta para manter 
a rede de IoT operacional.
• SAAS: analytics, machine learning, IA...
• Visualizar o fluxo de dados, muitas vezes em tempo real.
• Criar dashboards para mostrar em alto nível os resultados dos 
processamentos.
• Meio facilitador de desenvolvimento: APIs, SDKs, plug-ins, ...
• Oferecem módulos de segurança.
• Proveem mecanismos de segurança em nível de firmware dos 
dispositivos.
• Proveem mecanismos para registar dispositivos, identificar, autorizar, 
controlar acesso e permissões para envio e leitura dos dados.
• Capacidade de integração com outras plataformas ou sistemas.
• Facilidade de trazer os dispositivos on-board.
Plataformas de IoT
disponíveis no mercado e 
seus principais serviços
Principais plataformas de IoT
• Amazon AWS IoT Core
• Microsoft Azure IoT Suite
• Google Cloud’s IoT Platform
• Cisco IoT Cloud Connect
• Oracle IoT Platform
• Salesforce IoT Cloud
• IBM Watson IoT Platform
• Thingspeak IoT Platform
• IRI Voracity
• Kaa IoT Platform
• Thingworx 8 IoT Platform
• Cloud Arduino
Três maiores plataformas em 
circulação
• Amazon AWS IoT Core
• Microsoft Azure IoT Suite
• Google Cloud’s IoT Platform
• Baseadas em serviços gerenciáveis.
• Oferecem basicamente os mesmos serviços.
• Arquiteturas bem diferentes.
• Todas oferecem um portal para o gerenciamento da rede de 
equipamentos na administração da rede de IoTs.
• Para iniciar o serviço, é preciso
• Criar uma conta
• Registrar os dispositivos
• Configurar os serviços que vão tratar os dados
• ...
Amazon AWS IoT Core
• Garante que os dispositivos possam:
• Trocar informações entre si.
• Conectar-se à nuvem (leva de 15 a 20 minutos).
• Consumir serviços especializados no formato SaaS.
• Suporta os protocolos MQTT, HTTP/HTTPS e TLS.
• Módulos da arquitetura do sistema:
• Message broker – comunicação com os dispositivos
• Device shadow – suporte offline para os dispositivos (sincroniza os 
dados assim que o aparelho reconectar)
• Rules engine – guarda expressões e dados que ditam o 
comportamento do dispositivo.
• Security and identity – autenticação e autorizações dos dispositivos.
Microsoft Azure IoT Suite
• Suporta os protocolos MQTT, HTTP/HTTPS e AMQP.
• Arquitetura:
• IoT Hub (gateway de conexão de entrada) - milhares de 
dispositivos.
• Stream analytics→ Permite configurar regras, ações e thresholds, 
processar, armazenar e visualizar os dados quase em tempo real.
• Painéis (dahsboard)
• Visualizar dados e diversos gráficos
• Gerenciar e enviar comandos manualmente aos dispositivos.
• Registro dos dispositivos em apenas alguns minutos.
• Criação de dispositivos virtuais para simulações e testes.
• Ambiente de desenvolvimento (SDK) rico em bibliotecas e 
exemplos.
Monitor your IoT sensors using Power BI | 
Microsoft Power BI-blog | Microsoft Power BI
https://powerbi.microsoft.com/da-dk/blog/monitor-your-iot-sensors-using-power-bi/
https://powerbi.microsoft.com/da-dk/blog/monitor-your-iot-sensors-using-power-bi/
Google Cloud IoT
• Suporta os protocolos MQTT e HTTPS
• Módulos da arquitetura:
• Communication broker - porta de entrada para os dados
• Endpoint global.
• Cloud Pub/Sub - recebe o dados enviados pelo broker e persiste as 
mensagens (baseado no sistema de tópicos de subscrição).
• Escalável automaticamente.
• Outros módulos:
• Cloud ML Engine (aprendizado de máquina), Cloud Data Flow (analytics), 
Big Query (big data), Cloud Logging (gestão, monitoramento e auditoria)...
• Geração de métricas, gráficos e relatórios, e alertas.
• Load balance automático.
• Dispositivos virtuais.
• Ambiente de desenvolvimento – suporta IOS, Android e C++.
• Execução de comandos em lote.
Leitura específica
• Conteúdo digital, Tema 1, Módulo 3: “PLATAFORMAS DE IOT 
DISPONÍVEIS NO MERCADO E SEUS PRINCIPAIS SERVIÇOS”.
• Arquitetura de referência IoT.
• Disponível em:
• https://www.youtube.com/watch?v=Zp9jm-ej4bA
• SANTOS, B. P. ; SILVA, Lucas A. M. ; CELES, Clayson S. F. S. ; 
BORGES NETO, J. B. ; PERES, B. S. ; Vieira, Marcos A.M. ; 
VIEIRA, L. F. M. ; GOUSSEVSKAIA, O. N. ; LOUREIRO, A. A. F. . 
Internet das Coisas: da Teoria à Prática. Simpósio Brasileiro 
de Redes de Computadorese Sistemas Distribuídos 2016 -
Minicursos Livro Texto. 1ed.Porto Alegre: Sociedade 
Brasileira de Computação - SBC, 2016, v. 1, p. 7-15.
• Disponível em:
• https://homepages.dcc.ufmg.br/~mmvieira/cc/papers/internet-
das-coisas.pdf
https://www.youtube.com/watch?v=Zp9jm-ej4bA
https://homepages.dcc.ufmg.br/~mmvieira/cc/papers/internet-das-coisas.pdf
Aprenda mais
• BRASIL. Decreto nº 9.854, de 25 de junho de 2019. 
Institui o Plano Nacional de Internet das Coisas e 
dispõe sobre a Câmara de Gestão e Acompanhamento 
do Desenvolvimento de Sistemas de Comunicação 
Máquina a Máquina e Internet das Coisas.
• Disponível em:
• http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_ato2019-
2022/2019/decreto/D9854.htm#:~:text=Institui%20o%20Plan
o%20Nacional%20de,M%C3%A1quina%20e%20Internet%20d
as%20Coisas
http://www.planalto.gov.br/ccivil_03/_ato2019-2022/2019/decreto/D9854.htm#:~:text=Institui%20o%20Plano%20Nacional%20de,M%C3%A1quina%20e%20Internet%20das%20Coisas
Para próxima aula
• Conteúdo digital, Tema 2, Módulo 1: "PLATAFORMAS DE 
MIDDLEWARE MAIS UTILIZADAS: XIVELY, WSO2, 
THINGSPEAK, OPENIOT, THINGSBOARD".
• SANTOS, B. P. ; SILVA, Lucas A. M. ; CELES, Clayson S. F. S. ; 
BORGES NETO, J. B. ; PERES, B. S. ; Vieira, Marcos A.M. ; 
VIEIRA, L. F. M. ; GOUSSEVSKAIA, O. N. ; LOUREIRO, A. A. F.: 
Internet das Coisas: da Teoria à Prática. Simpósio Brasileiro 
de Redes de Computadores e Sistemas Distribuídos 2015 -
Minicursos Livro Texto. 1ed. Porto Alegre: Sociedade 
Brasileira de Computação - SBC, 2015, v. 1, p. 136-152.
• Disponível em:
• https://sbrc2015.ufes.br/wp-content/uploads/livro-texto-
Minicursos.pdf
https://sbrc2015.ufes.br/wp-content/uploads/livro-texto-Minicursos.pdf
Mãos à obra
Nesta aula aprendemos:
• Questões relacionadas ou 
desenvolvimento de uma aplicação de IoT.
• Quais são as plataformas de IoT
disponíveis no mercado mais utilizadas.
• Quais são os principais serviços dessas 
plataformas.