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Internet das Coisas

Internet das coisas (IoT)

Em termos simples, a Internet das Coisas (IoT) se refere a uma tendência atual de conectar todos os tipos de objetos físicos à internet, especialmente aqueles mais inusitados. Isso inclui desde utensílios domésticos comuns, como geladeiras e lâmpadas, ativos de negócios, como etiquetas de endereçamento e dispositivos médicos, a dispositivos vestíveis, dispositivos inteligentes e até cidades inteligentes que só existem devido à IoT.

O que é Internet das Coisas?

Em outras palavras, a IoT se refere a qualquer sistema de dispositivos físicos que recebem e transferem dados em redes sem fio e sem intervenção humana. Isso é possível ao integrar dispositivos de computação simples com sensores em todos os tipos de objetos.

Como funciona a Internet das Coisas?

Por exemplo, um "termostato inteligente" (normalmente, "inteligente" significa que faz uso de "IoT") pode receber dados da localização do seu carro inteligente enquanto você estiver voltando do trabalho e usá-los para ajustar a temperatura da sua casa antes de você chegar. Para isso, não há necessidade da sua intervenção e você obtém um resultado mais desejável do que se tivesse que ajustar manualmente o termostato antes de sair de casa ou depois de retornar do trabalho.

Um sistema de IoT típico, como uma casa inteligente descrita acima, funciona ao enviar, receber e analisar dados continuamente em um ciclo de feedback. Dependendo do tipo de sistema de IoT, a análise pode ser conduzida por humanos ou por inteligência artificial e aprendizado de máquina (AI/ML), em tempo quase real ou por um período maior. Imagine o exemplo da casa inteligente de novo. Para determinar o melhor horário para ajustar o termostato antes de você chegar em casa, seu sistema de IoT provavelmente se conectará à API do Google Maps para obter dados em tempo real sobre os padrões de trânsito na sua região e utilizará dados de longo prazo que o seu carro coleta sobre os seus hábitos de deslocamento. Além disso, os dados de IoT coletados de cada cliente com o termostato inteligente podem ser analisados pelas empresas de serviços de utilidade pública em iniciativas de otimização de larga escala.

Por ser uma inovação tecnológica, a IoT muitas vezes chama a atenção dos consumidores, pois oferece experiências tecnológicas novas e atraentes, como o smartwatch, mas também há questões de privacidade e segurança inerentes a elas. Talvez seja necessário compreender a perspectiva do consumidor, caso esteja pensando em adotar um projeto de IoT de nível empresarial, principalmente se o usuário final for o público em geral. No entanto, também seria importante se informar sobre a IoT do ponto de vista de casos de uso de negócios.

IoT Empresarial

Do ponto de vista da TI corporativa, as soluções de IoT permitem que as empresas aprimorem os seus sistemas atuais e também criem pontos de conexão totalmente novos com os clientes e parceiros. Isto também traz novos desafios para a TI. O volume de dados que pode ser produzido por um sistema de dispositivos inteligentes é impressionante, por isso o nome "big data". No entanto, integrar big data nos sistemas atuais e configurar os recursos de análise para atuar sobre isso pode ser complicado. E mais, a segurança de IoT pode ser uma grande questão ao decidir o nível de abertura da plataforma de IoT. Ainda assim, para muitas empresas, investir na IoT vale a pena, e há casos de uso bem-sucedidos de IoT corporativa em quase todos os setores.

Exemplos de Internet das Coisas

IoT industrial (IIoT): imagine o ciclo de vida de maquinaria pesada usada em um local de construção. Os operadores humanos tendem a variar nos diferentes níveis de carga usada nos equipamentos ao longo do tempo e, por isso, avarias são por diversos motivos esperadas nas operações. Agora, imagine a implementação de sensores especializados nessas partes da maquinaria que tendem a ser mais usadas ou quebradas! Esse tipo de sensor é usado para determinar a necessidade de manutenção, para melhorar a proficiência dos profissionais (exemplo de análise e coleta de dados em tempo real) e também para encaminhar os dados à fábrica, onde os engenheiros podem otimizar novos modelos de design (exemplo de análise de dados de longo prazo).

IoT na agricultura: a IoT revolucionou o agronegócio de várias maneiras, inclusive com o uso de sensores de umidade. Com a instalação de uma variedade de sensores de umidade nos campos, os fazendeiros agora podem receber dados mais precisos para estabelecer quando irrigar a plantação. A IoT pode ser levada mais além nesse caso de uso. Os sensores podem ser conectados a aplicações de IoT que controlam o próprio equipamento de irrigação, acionando esse processo automaticamente com base nos dados dos sensores. Tudo isso sem precisar da intervenção humana.

IoT na logística e no transporte: uma das primeiras implementações da IoT no setor de logística e transporte incluiu a identificação de contêineres para transporte de carga com dispositivos de identificação por radiofrequência (RFID). Essas identificações simples armazenam dados digitais que podem ser captados por um leitor por meio de ondas de rádio desde que a RFID esteja a uma certa distância dele. Inicialmente, isso permitiu que as empresas de logística rastreassem a chegada dos contêineres em determinads pontos de controle onde havia leitores instalados, como um armazém ou estaleiro. Mas, agora, os avanços na IoT resultaram em dispositivos de rastreamento inteligentes alimentados por bateria para substituir a RFID. Esses dispositivos são capazes de transmitir dados continuamente para aplicações de IoT sem a necessidade de leitores no local. Isso significa que as empresas podem analisar os dados em tempo real de uma remessa durante todo o processo da cadeia de suprimento.

IoT e edge computing

O que faz um smartphone ser "inteligente"? A resposta óbvia é que ele inclui um processador de computação e hardware associado, permitindo que o smartphone exiba uma interface gráfica, opere um sistema operacional, conecte-se à internet, execute aplicações e muito mais. A resposta é semelhante ao exemplo dado acima do termostato da casa inteligente. O termostato é "inteligente" porque inclui um sistema de computação capaz de receber e transferir dados sem intervenção humana.

No mundo da IoT, a capacidade dos dispositivos utilizarem poder computacional está se tornando cada vez mais valorizada como uma forma de analisar os dados em tempo real com rapidez, e por um bom motivo. Enviar e receber dados por si só pode ser um passo importante em uma solução IoT, mas enviar, receber e analisar dados em conjunto com aplicações IoT gera muito mais possibilidades.

Pense no exemplo da RFID no setor de logística e transporte. Esse dispositivo inicial de IoT armazena dados digitais que são enviados para um dispositivo de leitura por meio de ondas de rádio. Esse dispositivo de leitura pode receber as ondas de rádio e, então, disponibilizar as informações para análise, mas a comunicação entre a RFID e o leitor é sempre unidirecional. O dispositivo de RFID não consegue sozinho receber as atualizações do leitor, assim como o leitor sozinho não consegue transferir dados ou instruções de volta para a RFID. Isso limita o rastreamento de contêineres à verificação em determinados locais, em vez de ter um monitoramento contínuo. Mas, e se o dispositivo de IoT que monitora os contêineres pudesse ser sincronizado com os sensores IoT de um veículo sem motorista que os transporta e tudo fosse conectado a um sistema de análise de dados gerenciado por uma empresa de logística?

Para chegar a esse patamar na IoT, a empresa de logística precisaria de muito poder computacional disponível nos dispositivos físicos de IoT, especialmente no carro sem motorista. Em vez de apenas enviar e receber dados, sempre aguardando as instruções de um datacenter centralizado por Wi-Fi, os dispositivos de IoT precisariam sozinhos processar os dados e tomar decisões. Essa implementação de capacidade computacional mais próxima às bordas externas de uma rede, em vez de um datacenter centralizado, é conhecida como computação de borda, ou edge computing.

Em um modelo de computação em nuvem, os serviços e os recursos de computação muitas vezes são centralizados em grandes datacenters, que são acessados por usuários finais na "borda" da rede (network edge). Esse modelo comprovou ter vantagens de custo e mais eficiência no compartilhamento de recursos. No entanto, as novas formas de experiências de usuário final, como a IoT, precisam de capacidade computacional mais próxima de um dispositivo físico ou de uma fonte de dados que realmente exista, ou seja, na "borda" da rede.

Em resposta a isso, a edge computing se refere a um modelo que distribui recursos de computação para a "borda" de uma rede quando necessário, enquanto continua centralizando recursos em um modelo de nuvem, quando possível. Trata-se de uma solução para a necessidade de providenciar com rapidez insights acionáveis com base em dados temporários. Coordenar uma frota de veículos sem motorista transportando contêineres com dispositivos de rastreamento inteligente é um exemplo grandioso, mas há muitas implementações menores e mais práticas também.

Pense no local de construção de novo. Imagine que essa empresa também desenvolveu uma ferramenta que funciona por bluetooth em um local de trabalho e envia dados pelos smartphones dos funcionários. Isso ajudaria a empresa a monitorar a ferramenta e evitar perdas. Agora, imagine que dez funcionários trabalham perto desse dispositivo o dia todo, e seus smartphones notificam constantemente o servidor para indicar onde está a ferramenta. Obviamente, essa atividade redundante do servidor sobrecarregaria o sistema da empresa. No entanto, ao desenvolver aplicações IoT que podem ser executadas nos smartphones dos funcionários, elas podem basicamente enviar a inteligência para os smartphones, para a "borda" da rede, para analisar e reduzir as notificações desnecessárias ao servidor.

Soluções de integração para o sucesso da IoT

Red Hat AMQ

O Red Hat® AMQ, baseado em comunidades open source, como Apache ActiveMQ e Apache Kafka, é uma plataforma flexível de mensageria que fornece informações de forma confiável, permitindo a integração em tempo real. Ele fornece interfaces para serviços remotos para a conexão de um grande número de dispositivos de IoT com um back-end de sistema de mensageria.

Red Hat Fuse logo

O Red Hat® Fuse é uma plataforma de integração nativa em nuvem e distribuída. A abordagem distribuída dessa solução permite às equipes implantar serviços integrados sempre que necessário. A arquitetura baseada em containers e centrada em APIs desacopla os serviços para que eles sejam criados, ampliados e implantados de maneira independente.

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