¿Qué es Internet de las cosas (IoT) de Azure?

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Internet de las cosas de Azure (IoT) es una colección de servicios en la nube, componentes perimetrales y SDK administrados por Microsoft que te permiten conectar, monitorear y controlar los recursos de IoT a escala. En otras palabras, una solución de Internet de las cosas está formada por dispositivos de IoT que se comunican con los servicios en la nube.

En el diagrama siguiente se muestra una vista general de los componentes en una solución de IoT típica. Este artículo se centra en los grupos clave de componentes: dispositivos, servicios en la nube de IoT, otros servicios en la nube y problemas generales de la solución. Otros artículos de esta sección proporcionan más detalles sobre cada uno de estos componentes.

Diagrama que muestra la arquitectura de alto nivel de la solución.

Opciones de solución

Para compilar una solución de IoT para su empresa, por lo general, usted evalúa la solución mediante el enfoque de plataforma de aplicaciones administradas. Puede crear la solución empresarial mediante los servicios de plataforma o el enfoque de plataforma de aplicaciones administradas.

Las plataformas de aplicaciones administradas permiten empezar a compilar aplicaciones de forma más rápida que los servicios de plataforma, ya que reducen el número de decisiones necesarias para lograr resultados. La plataforma de aplicaciones administradas se encarga de la mayoría de los elementos de infraestructura de la solución, lo que te permite concentrarte en agregar conocimiento de la industria y evaluar la solución. Azure IoT Central es una plataforma de aplicaciones administradas.

Los servicios de la plataforma proporcionan todos los bloques de creación necesarios para obtener aplicaciones de IoT personalizadas y flexibles. Tienes más opciones para elegir y codificar cuando conectas los dispositivos e ingieres, almacenas y analiza los datos. Los servicios de la plataforma Azure IoT incluyen Azure IoT Hub, Servicio de aprovisionamiento de dispositivos y Azure Digital Twins. Otros servicios de plataforma que podrían formar parte de la solución de IoT incluyen Azure Data Explorer, la plataforma de Azure Storage y Azure Functions.

Plataforma de aplicaciones administradas Servicios de plataforma
Aprovecha una plataforma que maneja la seguridad y la administración de las aplicaciones y dispositivos IoT. Ten el control total sobre los servicios subyacentes en la solución. Por ejemplo:
escalar y asegurar servicios para satisfacer tus necesidades.
Usar los conocimientos del personal interno o de los asociados para incorporar dispositivos y aprovisionar servicios.
Personaliza la marca, los paneles, los roles de usuario, los dispositivos y la telemetría. Sin embargo, no puedes personalizar los servicios de IoT subyacentes. Personaliza y controla completamente la solución de IoT.
Tiene una estructura de precios sencilla y predecible. Permite ajustar los servicios para controlar los costos generales.
La solución puede ser un único servicio de Azure. La solución es una colección de servicios de Azure, como Azure IoT Hub, servicio de aprovisionamiento de dispositivos, Azure Digital Twins, Azure Data Explorer, la plataforma de Azure Storage y Azure Functions.

Para más información, consulte ¿Qué tecnologías y servicios de Azure puedes usar para crear soluciones de IoT?

Dispositivos IoT

Habitualmente, los dispositivos IoT están compuestos por una placa de circuitos con sensores acoplados que usan WiFi para conectarse a Internet. Por ejemplo:

  • Un sensor de presión de una bomba de petróleo remota.
  • Los sensores de temperatura y humedad de una unidad de aire acondicionado.
  • Un acelerómetro de un ascensor.
  • Los sensores de presencia de una sala.

Hay disponibles una amplia variedad de dispositivos de distintos fabricantes para compilar la solución. Para crear prototipos de un dispositivo de microprocesador, puede usar un dispositivo como Raspberry Pi. Raspberry Pi permite conectar muchos tipos diferentes de sensores. Para crear prototipos de un dispositivo microcontrolador, use dispositivos como ESPRESSIF ESP32, o siga el Tutorial: Uso de Eclipse ThreadX para conectar un kit de detección STMicroelectronics B-L475E-IOT01A a IoT Hub. Estas placas suelen tener sensores integrados, como sensores de temperatura y acelerómetros.

Microsoft proporciona varios SDK de dispositivo de código abierto que se pueden usar para compilar las aplicaciones que se ejecutan en los dispositivos.

Importante

Dado que IoT Central usa IoT Hub internamente, cualquier dispositivo que pueda conectarse a una aplicación de IoT Central también puede conectarse a un IoT Hub.

Para obtener más información sobre los dispositivos de la solución IoT, consulta Desarrollo de dispositivos IoT.

Conectividad

Por lo general, los dispositivos IoT envían telemetría desde sus sensores adjuntos a los servicios en la nube en tu solución. Pero hay otros tipos de comunicación posibles, como un servicio en la nube que envía comandos a los dispositivos. Los siguientes son ejemplos de comunicación de dispositivo a nube y de nube a dispositivo:

  • Un camión refrigerador móvil envía datos de temperatura cada 5 minutos a un centro de IoT.

  • El servicio en la nube envía un comando a un dispositivo para cambiar la frecuencia con la que envía los datos de telemetría que ayudan a diagnosticar un problema.

  • Un dispositivo que monitorea un reactor por lotes en una planta química envía una alerta cuando la temperatura excede un cierto valor.

  • Un termostato informa la temperatura máxima que ha alcanzado el dispositivo desde el último reinicio.

  • Un servicio en la nube establece la temperatura objetivo para un dispositivo de termostato.

Los IoT Device SDK e IoT Hub admiten protocolos de comunicación comunes como HTTP, MQTT y AMQP para la comunicación de dispositivo a nube y de nube a dispositivo. En algunos escenarios, podría necesitar una puerta de enlace para conectar los dispositivos IoT a los servicios en la nube.

Los dispositivos IoT tienen características diferentes cuando se comparan con otros clientes, como los exploradores y las aplicaciones móviles. En concreto, los dispositivos de IoT:

  • A menudo son sistemas insertados sin operador humano.
  • Se pueden implementar en ubicaciones remotas, donde el acceso físico resulta costoso.
  • Es posible que solo sean accesibles a través del back-end de soluciones.
  • Es posible que tengan limitaciones de recursos de procesamiento y alimentación.
  • Es posible que tengan conectividad de red intermitente, lenta o costosa.
  • Es posible que necesiten usar protocolos de aplicación propios, personalizados o específicos de determinados sectores.

Los SDK de dispositivo ayudan a solucionar los desafíos relacionados con la conexión de dispositivos de forma segura y confiable los servicios en la nube.

Para obtener más información sobre conectividad de dispositivos y puertas de enlace, consulta Infraestructura y conectividad de dispositivos.

Servicios en la nube

En una solución de IoT, los servicios en la nube normalmente:

  • Recibe telemetría a escala desde los dispositivos y determina cómo procesar y almacenar esos datos.
  • Analizan los datos de telemetría para proporcionar información detallada, ya sea en tiempo real o después de que se produzcan los hechos.
  • Envía comandos desde la nube a un dispositivo específico.
  • Aprovisiona dispositivos y controla qué dispositivos pueden conectarse a la infraestructura.
  • Controlar el estado de los dispositivos y supervisar sus actividades.
  • Administran el firmware instalado en los dispositivos.

Por ejemplo, en una solución de supervisión remota de una estación de bombeo de petroleo, los servicios en la nube usan los datos de telemetría de las bombas para identificar cualquier comportamiento anómalo. Cuando un servicio en la nube identifica una anomalía, puede enviar automáticamente un comando al dispositivo para tomar una acción correctiva. Este proceso implementa un ciclo de retroalimentación automatizado entre el dispositivo y la nube que aumenta considerablemente la eficiencia de la solución.

Algunos servicios en la nube, como IoT Hub y Device Provisioning Service, son específicos de IoT. Otros servicios en la nube, como el almacenamiento y la visualización, brindan servicios genéricos a la solución.

Para obtener más información, consulte:

Problemas generales de la solución

Cualquier solución de IoT debe abordar las siguientes preocupaciones generales de la solución:

  • Seguridad incluida la seguridad física, la autenticación, la autorización y el cifrado.
  • Gestión de la solución, incluida la implementación y la supervisión.
  • Alta disponibilidad y recuperación ante desastres para todos los componentes de la solución.
  • Escalabilidad para todos los servicios de la solución.

Operaciones de IoT

Versión preliminar de Operaciones de IoT de Azure: habilitada por Azure Arc es un plano de datos unificado para el perímetro. Operaciones de IoT de Azure es un conjunto de servicios de datos modulares, escalables y de alta disponibilidad que se ejecutan en clústeres de Kubernetes perimetral habilitado para Azure Arc. Permite la captura de datos de varios sistemas diferentes y se integra con aplicaciones de modelado de datos como Microsoft Fabric para ayudar a las organizaciones a implementar el metaverso industrial. Para obtener más información, consulte ¿Qué son las Operaciones de IoT de Azure?.

Pasos siguientes

Los siguientes pasos sugeridos para explorar Azure IoT incluyen:

Para más información acerca de la arquitectura del SDK de Azure IoT: