O que é a Internet das Coisas (IoT) do Azure?

A Internet das Coisas (IoT) do Azure é uma coleção de serviços de nuvem gerenciados pela Microsoft, componentes de borda e SDKs que permitem conectar, monitorar e controlar seus ativos de IoT em escala. Em termos mais simples, uma solução de IoT é composta por dispositivos IoT que se comunicam com serviços em nuvem.

O diagrama a seguir mostra uma visão de alto nível dos componentes em uma solução de IoT típica. Este artigo se concentra nos principais grupos de componentes: dispositivos, serviços de nuvem IoT, outros serviços de nuvem e preocupações com toda a solução. Outros artigos nesta seção fornecem mais detalhes sobre cada um desses componentes.

Opções de solução

Para criar uma solução de IoT para sua empresa, você normalmente avalia sua solução usando a abordagem de plataforma de aplicativo gerenciado. Você pode criar sua solução corporativa usando os serviços de plataforma ou a abordagem de plataforma de aplicativo gerenciado.

Uma plataforma de aplicativo gerenciado permite que você avalie rapidamente sua solução de IoT, reduzindo o número de decisões necessárias para alcançar resultados. A plataforma de aplicativos gerenciados cuida da maioria dos elementos de infraestrutura em sua solução, permitindo que você se concentre em adicionar conhecimento do setor e avaliar a solução. O Azure IoT Central é uma plataforma de aplicativo gerenciado.

Os serviços de plataforma fornecem todos os blocos de construção para aplicativos de IoT personalizados e flexíveis. Você tem mais opções para escolher e codificar quando conecta seus dispositivos e ingere, armazena e analisa seus dados. Os serviços da plataforma IoT do Azure incluem o Hub IoT do Azure, o Serviço de Provisionamento de Dispositivos e os Gêmeos Digitais do Azure. Outros serviços de plataforma que podem fazer parte da sua solução IoT incluem o Azure Data Explorer, a plataforma de Armazenamento do Azure e o Azure Functions.

Para saber mais, consulte Quais tecnologias e serviços do Azure você pode usar para criar soluções de IoT?.

Dispositivos IoT

Um dispositivo IoT é normalmente composto por uma placa de circuito com sensores conectados que usa Wi-Fi para se conectar à internet. Por exemplo:

• Um sensor de pressão numa bomba de óleo remota.
• Sensores de temperatura e humidade numa unidade de ar condicionado.
• Um acelerômetro em um elevador.
• Sensores de presença numa sala.

Há uma grande variedade de dispositivos disponíveis de diferentes fabricantes para criar sua solução. Para prototipar um dispositivo de microprocessador, você pode usar um dispositivo como um Raspberry Pi. O Raspberry Pi permite-lhe ligar muitos tipos diferentes de sensores. Para prototipar um dispositivo microcontrolador, use dispositivos como o ESPRESSIF ESP32 ou Tutorial: Use o Eclipse ThreadX para conectar um kit de descoberta STMicroelectronics B-L475E-IOT01A ao Hub IoT. Essas placas normalmente têm sensores integrados, como sensores de temperatura e acelerômetro.

A Microsoft fornece SDKs de dispositivo de código aberto que você pode usar para criar os aplicativos que são executados em seus dispositivos.

Para saber mais sobre os dispositivos em sua solução de IoT, consulte Desenvolvimento de dispositivos IoT.

Conectividade

Normalmente, os dispositivos IoT enviam telemetria de seus sensores conectados para serviços de nuvem em sua solução. No entanto, outros tipos de comunicação são possíveis, como um serviço de nuvem enviando comandos para seus dispositivos. Seguem-se exemplos de comunicação dispositivo-a-nuvem e nuvem-a-dispositivo:

• Um caminhão de refrigeração móvel envia a temperatura a cada 5 minutos para um Hub IoT.

• Um serviço de nuvem envia um comando para um dispositivo para alterar a frequência com que envia telemetria para ajudar a diagnosticar um problema.

• Um dispositivo que monitoriza um reator em batelada numa fábrica de produtos químicos envia um alerta quando a temperatura excede um determinado valor.

• Um termostato informa a temperatura máxima que o dispositivo atingiu desde a última reinicialização.

• Um serviço de nuvem define a temperatura alvo para um dispositivo de termostato.

Os SDKs de dispositivo IoT e o Hub IoT suportam protocolos de comunicação comuns, como HTTP, MQTT e AMQP para comunicação dispositivo-a-nuvem e nuvem-a-dispositivo. Em alguns cenários, você pode precisar de um gateway para conectar seus dispositivos IoT aos seus serviços de nuvem.

Os dispositivos IoT têm características diferentes quando comparados a outros clientes, como navegadores e aplicativos móveis. Especificamente, os dispositivos IoT:

• São frequentemente sistemas integrados sem nenhum operador humano.
• Podem ser implementados em localizações remotas, onde o acesso físico é dispendioso.
• Só pode ser acessível através do back-end da solução.
• Pode ter energia e recursos de processamento limitados.
• Pode ter conectividade de rede intermitente, lenta ou cara.
• Pode ser necessário usar protocolos de aplicativos proprietários, personalizados ou específicos do setor.

Os SDKs de dispositivo ajudam você a enfrentar os desafios de conectar dispositivos de forma segura e confiável aos seus serviços de nuvem.

Para saber mais sobre conectividade de dispositivos e gateways, consulte Infraestrutura e conectividade de dispositivos.

Serviços cloud

Em uma solução de IoT, os serviços de nuvem normalmente:

• Receba telemetria em escala de seus dispositivos e determine como processar e armazenar esses dados.
• Analise a telemetria para fornecer insights, seja em tempo real ou após o fato.
• Envie comandos da nuvem para dispositivos específicos.
• Provisione dispositivos e controle quais dispositivos podem se conectar à sua infraestrutura.
• Controle o estado dos seus dispositivos e monitorize as suas atividades.
• Faça a gestão do firmware instalado nos seus dispositivos.

Por exemplo, em uma solução de monitoramento remoto para uma estação de bombeamento de óleo, os serviços usam telemetria das bombas para identificar comportamentos anômalos. Quando um serviço de nuvem identifica uma anomalia, ele pode enviar automaticamente um comando para o dispositivo para tomar uma ação corretiva. Este processo implementa um ciclo de feedback automatizado entre o dispositivo e a nuvem que aumenta consideravelmente a eficiência da solução.

Alguns serviços de nuvem, como o Hub IoT e o Serviço de Provisionamento de Dispositivos, são específicos da IoT. Outros serviços na nuvem, como armazenamento e visualização, fornecem serviços genéricos para sua solução.

Para saber mais, veja:

• Gestão e controlo de dispositivos
• Processamento de mensagens em uma solução de IoT
• Estenda sua solução de IoT
• Analise e visualize seus dados de IoT

Preocupações em toda a solução

Qualquer solução de IoT deve abordar as seguintes preocupações em toda a solução:

• Segurança , incluindo segurança física, autenticação, autorização e criptografia.
• Gerenciamento de soluções, incluindo implantação e monitoramento.
• Alta disponibilidade e recuperação de desastres para todos os componentes da sua solução.
• Escalabilidade para todos os serviços da sua solução.

Operações de IoT

Azure IoT Operations Preview – habilitado pelo Azure Arc é um plano de dados unificado para a borda. O Azure IoT Operations é um conjunto de serviços de dados modulares, escaláveis e altamente disponíveis que são executados em clusters Kubernetes de borda habilitados para Azure Arc. Ele permite a captura de dados de vários sistemas diferentes e integra-se a aplicativos de modelagem de dados, como o Microsoft Fabric, para ajudar as organizações a implantar o metaverso industrial. Para saber mais, consulte O que é o Azure IoT Operations?.

Próximos passos

As próximas etapas sugeridas para explorar ainda mais o Azure IoT incluem:

• Desenvolvimento de dispositivos IoT
• Infraestrutura e conectividade do dispositivo
• Serviços e tecnologias do Azure IoT

Para saber mais sobre a arquitetura do Azure IoT, consulte:

• Estrutura bem arquitetada: visão geral das cargas de trabalho de IoT
• Arquitetura de referência do Azure IoT
• Arquiteturas de referência do Azure IoT específicas do setor