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INTRODUÇÃO IoT é uma rede de objetos físicos,
máquinas e dispositivos que
permitem a conectividade e as
comunicações para trocar dados
entre aplicativos e serviços
inteligentes. Esses dispositivos
consistem em smartphones,
tablets, eletrônicos de consumo,
veículos, motores e sensores com
capacidades de comunicação IoT.
INTRODUÇÃO A Internet das Coisas permite que
os objetos sejam testados e
controlados remotamente dentro
da infra-estrutura de rede
existente, criando oportunidades
de integração direta entre os
mundos físico e digital, resultando
em maior eficiência, precisão e
benefícios econômicos.
Usos típicos de IoT • Gerenciamento de frotas e logística • Telemática, monitoramento de saúde • Automação e monitoramento • Ponto de vendas • Segurança e vigilância • Portável: por exemplo, compartilhar dados de aplicativos esportivos • Usáveis: por exemplo, transmissão de vídeo, arquivos compartilhados, jogos
DISPOSITIVO / PORTAL Uma máquina de lavar roupa ou um carro,
possui um dispositivo de comunicação interno
que se conecta a uma rede, permitindo que a
máquina interaja com uma aplicação baseada
em nuvem (a outra "máquina" no IoT) com
aplicativos hospedados em outros dispositivos,
como smartphones ou outras máquinas
diversas. O dispositivo de comunicação pode
ser conectado a um portal local através de uma
rede de curto alcance, como WiFi, Zigbee ou
Bluetooth ou diretamente a rede celular
móvel. O dispositivo do portal pode ser
conectado através de uma rede de acesso fixo
em vez de sem fio.
REDE DE ACESSO No IoT, a rede de acesso de área ampla é muitas
vezes sem fio. A escolha da rede depende dos
requisitos de aplicativos, como se a mobilidade seja
obrigatória ou comercial ou se é desejável ter redes
privadas.
Cada vez mais, a ubiqüidade e praticidade da rede
celular estão trazendo aplicações IoT de área ampla
para redes de operadores móveis. Nas redes
móveis, a rede de acesso à radiocomunicação (RAN)
é compartilhada entre tráfego de consumo e
tráfego de IoT.
REDE CENTRAL MÓVEL Estão sendo feitos esforços para otimizar serviços
para dispositivos IoT:
A aplicação das tecnologias de rede de virtualização
(NFV) e das tecnologias de redes definidas por
software (SDN) na rede principal móvel, que fornecerá
novas capacidades para suportar de forma mais
eficiente uma série de casos de uso, incluindo IoT, que
são centra-se na otimização do sistema celular para
serviços IoT, e também para a transmissão eficiente de
dados pequenos. É concebível que um operador de
rede possa criar instâncias de núcleo móveis
adequadas para o IoT em vez de uma rede de núcleo
único que deve corresponder a todos os cenários
atuais.
PLATAFORMA DE CONECTIVIDADE Geralmente inclui um sistema configurável que se
conecta aos sistemas de operadores tradicionais. A
plataforma de conectividade às vezes também inclui
um servidor de comunicações que executa, armazena
e envia o roteamento de mensagens e a tradução de
protocolos, basicamente coleciona dados de
dispositivos e os disponibiliza para aplicativos. Em
muitos casos, o servidor de comunicações de dados
está incluído na plataforma de aplicativos. A
plataforma de gerenciamento inclui funções de
gerenciamento de dispositivos para atualizações de
firmware, configuração e diagnóstico e gerenciamento
de ciclo de vida de aplicativos.
PLATAFORMA DE APLICAÇÃO Tem a função de armazenar, processar dados e
apresentar as informações úteis aos usuários do
aplicativo.
A plataforma inclui o servidor de comunicações,
um mecanismo de regras para processamento de
dados e um banco de dados para armazenamento
de dados do dispositivo.
As Interfaces do Programa de Aplicação (APIs) são
fornecidas como kit de desenvolvimento de
software para usar facilmente os serviços da
plataforma. Às vezes, aplicativos independentes ou
aplicativos executados na plataforma são integrados
em sistemas empresariais.
DESAFIOS DO PROTOCOLO IOT • Eficiência
• Interoperabilidade /
interoperabilidade
• Mecanismos para
compartilhar
Eficiência Na maioria dos casos, a eficiência depende da aplicação final. Aplicativos (ou
dispositivo / portal / nuvem) decidem quando consumir recursos de
comunicação. O uso de recursos de comunicação com esses modos de
operação pode ser muito ineficiente e nem todas as decisões de uso de
recursos no modo de consumo de energia devem ser atribuídas a aplicativos
finais.
Interfuncionamento / interoperabilidade O dilema de alcançar
interoperabilidade e
interoperabilidade entre vários
protocolos IoT é tipicamente resolvido
usando diferentes protocolos ou os
mesmos protocolos com diferentes
modelos de dados, resultado em
soluções isoladas. É necessária uma
linguagem comum para resolver
problemas de interoperabilidade e
interoperabilidade de forma mais
holística.
Mecanismos de uso Compartilhado Uma única fonte de dados poderia
ser usada em muitas soluções IoT
diferentes. Por exemplo, os sensores
de janela são um dispositivo isolado
para um sistema de alarme, enquanto
eles também podem ser usados para
fins adicionais, como o controle de
aquecimento. É necessário ter
funções no sistema IoT que suportam
melhor compartilhamento e
distribuição de dados e eventos.
IoT em grande escala Gateways do IoT funcionam com
modos passivos ou
semiautomáticos, ou seja quando
o cliente compra um novo
dispositivo IoT, ele instala
manualmente o dispositivo de
acordo com o manual de
configuração. Além disso, o IoT
Gateway pergunta ao usuário se
deseja registrar um novo
dispositivo ou não.
IoT em Grande Escala - Autonomic IoT Gateway Para melhorar essas limitações, a proposta é um gateway IoT auto-configurado
para o ambiente IoT em grande escala.
O sistema proposto (Byungseok Kang, Daecheon Kim e Hyunseung Choo, Membro,
IEEE) automatiza o processo do usuário de registrar, instalar e gerenciar
dispositivos inteligentes. A estrutura avançada do Framework AllJoyn fornece
interface de usuário conveniente sem modificar o código-fonte padrão.
Quando os usuários trazem um novo dispositivo IoT para redes sem fio existentes, o
Gateway IoT detecta e grava-o automaticamente. Se o usuário ejetar dispositivos
antigos de seu lugar, o IoT Gateway proposto automaticamente exclui esse dispositivo
da lista de dispositivos (banco de dados).
Característica geral do gateway IoT O gateway IoT suporta uma variedade de protocolos de comunicação e tipos de dados entre
vários sensores, que podem realizar a conversão de formato de dados que comunicou entre
variedades de sensores para unificar os formatos de dados carregados, no mesmo tempo, o
comando de aquisição ou controle que atingem a rede de percepção são mapeados para
produzir mensagens que atendam ao protocolo específico de comunicação do dispositivo.
O objetivo do gateway IoT é a ponte de várias redes de domínio sensíveis com redes públicas de
comunicação ou Internet, se estabelecem com a heterogeneidade entre essas várias redes,
fortalecem o gerenciamento tanto do gateway IoT em si como dos nós terminais. Nós classificamos
principalmente os gateways do IoT em três tipos: passivo, semi-automático e totalmente
automático.
O gateway proposto pertence ao gateway IoT totalmente automático.
LARGE-SCALE AUTONOMIC IOT GATEWAY Para obter o registro automático completo do
dispositivo IoT e para resolver problemas
heterogêneos de transmissão de rede, foi
implementado um gateway de autoconfiguração.
Atua como um analisador para diferentes tipos de
dispositivos IoT. O gateway projetado pode se
comunicar com uma variedade de objetos
inteligentes usando os padrões 3G / 4G, LTE, Wi-Fi,
ZigBee, Bluetooth e IrDA.
Gateway Software O aplicativo de software é o coração do gateway
IoT. O software de gateway é responsável por
coletar mensagens dos sensores e armazená-los
adequadamente até que possam ser pré-
processados e enviados para o data center. O
software de gateway decide se os dados em uma
determinada etapa de processamento devem ser
temporários, persistentes ou mantidos na
memória. O software do gateway deve ser
projetado com a recuperação de falhas e
desastres em mente.
Gateway Software Quando os dispositivos gateway são frequentemente operados no campo,
eles se devem preparar para condições de trabalho que estão longe de ser
ideais.
Por exemplo, o software do gateway deve estar preparado para uma
interrupção de energia ou outras ações que possam resultar em uma
interrupção do processamento do gateway. O software do gateway deve ser
inicializado automaticamente, assim que a energia retorna ao dispositivo e
deve continuar a funcionar a partir do ponto em que foi interrompido. O
software Gateway também deve ser autônomo o suficiente para lidar
adequadamente com o log do sistema. Deve encontrar o equilíbrio certo
entre o número de entradas de log armazenadas nos vários tipos de
dispositivos IoT e aqueles enviados ao data center.
Self-Configuration Scheme (SCN) A autoconfiguração busca o paradigma "plug-and-play" na forma como as
novas estações de base devem ser configuradas e integradas
automaticamente na rede IoT. Isso significa que o estabelecimento de
conectividade e o download de parâmetros de configuração são um
software. O gateway IoT, em seguida, ajusta automaticamente seus
parâmetros técnicos para fornecer a função e capacidade necessárias e, ao
mesmo tempo, evite o conflito do dispositivo.
Conclusão ●A Internet das coisas está sendo denominada como o futuro da
comunicação da internet.
●O Framework AllJoyn é uma tentativa de integrar sensores e atuadores com
ambiente de grande escala e gateway sem fio, Isso poderia caber nos
dispositivos pequenos mais comuns.
●A utilidade do sistema com o Framework AllJoyn reside no fato de que ele
fornece uma metodologia incremental para adicionar novos serviços e é
genérico o suficiente para ser compatível com padrões futuros em
comunicações M2M e IoT.