{"id":38375,"date":"2019-10-31T22:23:21","date_gmt":"2019-10-31T19:23:21","guid":{"rendered":"https:\/\/prohoster.info\/blog\/iot-tuman-i-oblaka-pogovorim-pro-tehnologii\/"},"modified":"2019-10-31T22:23:21","modified_gmt":"2019-10-31T19:23:21","slug":"iot-tuman-i-oblaka-pogovorim-pro-tehnologii","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/prohoster.info\/pt\/blog\/news\/iot-tuman-i-oblaka-pogovorim-pro-tehnologii","title":{"rendered":"IoT, n\u00e9voa e nuvens: podemos falar sobre tecnologias?","gt_translate_keys":[{"key":"rendered","format":"text"}]},"content":{"rendered":"

\"IoT,
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\nO desenvolvimento de tecnologias na \u00e1rea de software e hardware, juntamente com o surgimento de novos protocolos de comunica\u00e7\u00e3o, levou \u00e0 expans\u00e3o da Internet das Coisas (IoT). O n\u00famero de dispositivos cresce diariamente, gerando um enorme volume de dados. Portanto, h\u00e1 uma necessidade de uma arquitetura de sistema conveniente, capaz de processar, armazenar e transmitir esses dados.<\/p>\n

Atualmente, servi\u00e7os em nuvem s\u00e3o utilizados para esses fins. No entanto, a crescente popularidade da paradigma de computa\u00e7\u00e3o em n\u00e9voa (Fog) pode complementar as solu\u00e7\u00f5es em nuvem, escalando e otimizando a infraestrutura da IoT. <\/i><\/a><\/noindex><\/p>\n

As 'nuvens' podem atender \u00e0 maioria das demandas da IoT. Por exemplo, oferecem monitoramento de servi\u00e7os, r\u00e1pida processamento de qualquer volume de dados gerados pelos dispositivos, al\u00e9m de sua visualiza\u00e7\u00e3o. A computa\u00e7\u00e3o em n\u00e9voa \u00e9 mais eficaz para resolver tarefas em tempo real. Ela proporciona uma resposta r\u00e1pida a solicita\u00e7\u00f5es e uma baixa lat\u00eancia no processamento de dados. Ou seja, o Fog complementa as 'nuvens', ampliando suas capacidades.<\/p>\n

No entanto, a quest\u00e3o principal \u00e9 outra: como tudo isso deve interagir no contexto da IoT? Quais protocolos de comunica\u00e7\u00e3o ser\u00e3o mais eficazes ao operar em um sistema unificado IoT-Fog-Cloud?<\/p>\n

Apesar da aparente domin\u00e2ncia do HTTP, um grande n\u00famero de outras solu\u00e7\u00f5es \u00e9 utilizado nos sistemas de IoT, Fog e Cloud. Isso se deve ao fato de que a IoT deve combinar as capacidades funcionais de diversos sensores de dispositivos com seguran\u00e7a, compatibilidade e outras exig\u00eancias dos usu\u00e1rios.<\/p>\n

Entretanto, n\u00e3o existe uma vis\u00e3o unificada sobre a arquitetura padr\u00e3o e o protocolo de comunica\u00e7\u00e3o. Portanto, a cria\u00e7\u00e3o de um novo protocolo ou a adapta\u00e7\u00e3o de um existente para as necessidades espec\u00edficas da IoT \u00e9 uma das principais tarefas enfrentadas pela comunidade de TI.<\/p>\n

Quais protocolos est\u00e3o sendo utilizados atualmente e o que podem oferecer? Vamos analisar isso. Mas, primeiro, discutiremos os princ\u00edpios da ecossistema onde interagem nuvens, n\u00e9voa e Internet das Coisas.<\/p>\n

Arquitetura IoT Fog-to-Cloud (F2C)<\/h3>\n

\nVoc\u00ea certamente notou o quanto esfor\u00e7os significativos est\u00e3o sendo feitos para estudar os benef\u00edcios e vantagens associados \u00e0 gest\u00e3o racional e coordenada de IoT, nuvens e n\u00e9voa. Caso contr\u00e1rio, aqui est\u00e3o tr\u00eas iniciativas para padroniza\u00e7\u00e3o: Cons\u00f3rcio OpenFog<\/a><\/noindex>, Cons\u00f3rcio de Computa\u00e7\u00e3o em Borda<\/a><\/noindex> e Projeto mF2C H2020 da UE<\/a><\/noindex>. <\/p>\n

Se anteriormente consider\u00e1vamos apenas 2 n\u00edveis, nuvens e dispositivos finais, a arquitetura proposta introduz um novo n\u00edvel \u2014 a computa\u00e7\u00e3o em n\u00e9voa. Nesse modelo, o n\u00edvel de n\u00e9voa pode ser dividido em v\u00e1rios subn\u00edveis, dependendo das especificidades dos recursos ou do conjunto de pol\u00edticas que definem o uso de diferentes dispositivos nesses subn\u00edveis.<\/p>\n

Como poderia ser essa abstra\u00e7\u00e3o? Aqui est\u00e1 um ecossistema t\u00edpico de IoT-N\u00e9voa-Nuvem. Dispositivos IoT enviam dados para servidores e dispositivos computacionais mais poderosos, a fim de resolver tarefas que requerem um baixo n\u00edvel de lat\u00eancia. Nesse mesmo sistema, as nuvens s\u00e3o respons\u00e1veis pela resolu\u00e7\u00e3o de tarefas que exigem um alto volume de recursos computacionais ou espa\u00e7o de armazenamento.<\/p>\n

\"IoT,
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\nSmartphones, rel\u00f3gios inteligentes e outros gadgets tamb\u00e9m podem fazer parte da IoT. No entanto, esses dispositivos geralmente utilizam protocolos de comunica\u00e7\u00e3o propriet\u00e1rios de grandes desenvolvedores. Os dados gerados pela internet das coisas s\u00e3o transferidos para o n\u00edvel de n\u00e9voa atrav\u00e9s do protocolo REST HTTP, que garante flexibilidade e compatibilidade funcional na cria\u00e7\u00e3o de servi\u00e7os RESTful. Isso \u00e9 importante \u00e0 luz da necessidade de garantir a compatibilidade com a infraestrutura computacional existente, que opera em computadores locais, servidores ou clusters de servidores. Recursos locais, chamados de \"n\u00f3s da n\u00e9voa\", filtram os dados recebidos e os processam localmente ou os enviam para a nuvem para c\u00e1lculos adicionais.<\/p>\n

As nuvens suportam diferentes protocolos de comunica\u00e7\u00e3o, entre os quais os mais comuns s\u00e3o AMQP e REST HTTP. Como o HTTP \u00e9 amplamente conhecido e projetado para a internet, uma pergunta pode surgir: \"n\u00e3o dever\u00edamos us\u00e1-lo para trabalhar com IoT e n\u00e9voa?\". No entanto, esse protocolo possui problemas de desempenho. A esse respeito, falaremos mais adiante.<\/p>\n

De modo geral, existem 2 modelos de protocolos de comunica\u00e7\u00e3o adequados para o sistema que precisamos. Estes s\u00e3o o modelo de solicita\u00e7\u00e3o-resposta e o de publica\u00e7\u00e3o-assinatura. O primeiro modelo \u00e9 mais amplamente conhecido, especialmente na arquitetura cliente-servidor. O cliente solicita informa\u00e7\u00f5es ao servidor, que recebe a solicita\u00e7\u00e3o, processa-a e retorna uma mensagem de resposta. Os protocolos REST HTTP e CoAP funcionam segundo esse modelo.<\/p>\n

O segundo modelo surgiu da necessidade de garantir uma conex\u00e3o ass\u00edncrona, distribu\u00edda e fraca entre as fontes que geram dados e os destinat\u00e1rios desses dados.<\/p>\n

\"IoT,
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\nO modelo envolve tr\u00eas participantes: o editor (fonte de dados), o corretor (gerenciador) e o assinante (destinat\u00e1rio). Aqui, o cliente, atuando como assinante, n\u00e3o deve solicitar informa\u00e7\u00f5es ao servidor. Em vez de enviar consultas, ele se inscreve em determinados eventos no sistema atrav\u00e9s do corretor, respons\u00e1vel por filtrar todas as mensagens recebidas e rote\u00e1-las entre editores e assinantes. E o editor, quando ocorre um evento relacionado a um determinado t\u00f3pico, publica isso ao corretor, que envia os dados ao assinante sobre o t\u00f3pico solicitado.<\/p>\n

Essencialmente, essa arquitetura \u00e9 baseada em eventos. E esse modelo de intera\u00e7\u00e3o \u00e9 interessante para aplica\u00e7\u00f5es em IoT, nuvem e neblina devido \u00e0 sua capacidade de garantir escalabilidade e simplificar a interconex\u00e3o entre diferentes dispositivos, suportando uma comunica\u00e7\u00e3o din\u00e2mica de 'muitos para muitos' e comunica\u00e7\u00e3o ass\u00edncrona. Dentre os protocolos padronizados de troca de mensagens que utilizam o modelo de 'publica\u00e7\u00e3o-assinatura', destacam-se o MQTT, AMQP e DDS.<\/p>\n

\u00c9 claro que o modelo de 'publica\u00e7\u00e3o-assinatura' possui uma s\u00e9rie de vantagens:<\/p>\n