O que é a Internet das Coisas (IoT)?

Um sistema de IoT funciona por meio da coleta de dados em tempo real e da comunicação entre os dispositivos ou aplicações de IoT com a nuvem, ou da intercomunicação entre os próprios dispositivos e aplicações de IoT.

Basicamente, há três componentes em um sistema de IoT:

• Dispositivos inteligentes — As “coisas” que coletam e retransmitem os dados
• Aplicação IoT — Os serviços, software e plataformas que recebem e armazenam os dados
• Interface do usuário — O gerenciamento e a apresentação dos dados (por exemplo, um site)

Plataformas de IoT

Plataformas comerciais e de código aberto de IoT fornecem uma variedade de recursos e serviços para criar e gerenciar aplicações de IoT, facilitando a criação de um sistema de IoT para empresas e desenvolvedores.

Essas plataformas geralmente são baseadas na nuvem, fornecendo ferramentas e serviços que – no mínimo – criam, gerenciam, armazenam e analisam dados de aplicativos de IoT. As opções de plataforma para sistemas de IoT incluem Amazon Web Services (AWS), Microsoft Azure, Google Cloud e IBM Watson.

As categorias de IoT são baseadas em quais dispositivos e aplicativos são comumente usados em um determinado setor. As categorias comuns de IoT incluem:

• IoT do consumidor: Usado na vida diária do consumidor, como hubs domésticos inteligentes, geladeiras personalizáveis e rastreadores de saúde e condicionamento físico vestíveis.

• IoT industrial: Usado para automatizar e otimizar processos de fabricação e outros processos industriais. Por exemplo, dispositivos e aplicativos que detectam falhas de equipamentos, agilizam reparos, reduzem danos, rastreiam níveis de estoque e monitoram linhas de produção.

• IoT comercial: Usado para melhorar a experiência do cliente e otimizar as operações comerciais nos setores de varejo, hospitalidade e saúde. Por exemplo, escanear para rastrear compras, automatizar pedidos em um restaurante ou habilitar consultas de telessaúde.

• IoT em saúde: Usado estritamente em ambientes de saúde para monitorar pacientes, melhorar o atendimento e coletar dados de dispositivos médicos em tempo real.

• IoT agrícola: Usado em ambientes agrícolas. Por exemplo, sensores para monitorar os movimentos e a saúde do gado, dispositivos que rastreiam e relatam a saúde do solo e aplicativos que alertam os sistemas conectados sobre mudanças nas condições climáticas e temperaturas.

• Cidades Inteligentes IoT: Usado em ambientes urbanos para iluminação inteligente, monitoramento de tráfego e gerenciamento de resíduos.

• IoT autônoma: Usado para operar autonomamente máquinas que antes exigiam intervenção humana, como veículos autônomos e drones.

A IoT simplificou muitas tarefas cotidianas que costumavam ser relativamente complicadas. Pense na última vez em que você encomendou um presente de aniversário, aniversário de casamento ou outro presente e não conseguiu rastrear para ver se o pacote chegaria antes do evento. O processamento desse pedido e seu rastreamento e entrega agora são todos orquestrados com vários dispositivos e aplicativos de IoT.

Muitos outros exemplos são descritos nas categorias acima, desde casos de uso médico a agrícola, e cada um ilustra o quanto o mundo moderno depende de dispositivos de IoT.

Por meio de sua comunicação em tempo real, os sistemas de IoT podem fazer melhorias em:

Eficiência

Os sistemas de IoT podem automatizar e otimizar vários processos, reduzindo a necessidade de intervenção humana e melhorando a eficiência em setores como manufatura, transporte e agricultura.

Economia de custos

Os sistemas de IoT podem ajudar a reduzir custos ao melhorar a eficiência energética, reduzir o desperdício e otimizar o uso de recursos.

Monitoramento em tempo real

Os sistemas de IoT podem fornecer monitoramento em tempo real de equipamentos e fatores ambientais, permitindo respostas oportunas a problemas e evitando tempo de inatividade.

Segurança e proteção aprimoradas

Os sistemas de IoT podem melhorar a segurança ao monitorar e detectar potenciais perigos ou ameaças à segurança em tempo real.

Experiência do cliente aprimorada

Os sistemas de IoT podem oferecer aos clientes uma experiência mais personalizada e integrada, desde eletrodomésticos inteligentes até dispositivos vestíveis.

Coleta e análise de dados

Os sistemas de IoT geram grandes quantidades de dados, que podem ser coletados, analisados e usados para informar a tomada de decisões, identificar tendências e otimizar processos.

Embora os sistemas de IoT possam ajudar a melhorar muitos setores, eles também apresentam um conjunto único de desafios e riscos:

Custo de produção

Os sistemas de IoT podem ser caros para adquirir e gerar despesas adicionais após a implantação. Para empresas menores ou médias, pode não ser rentável investir em IoT.

Recomendação: Avalie cuidadosamente os custos e benefícios da adoção da IoT antes do investimento, incluindo custos de desenvolvimento, manutenção e proteção de dispositivos de IoT.

segurança

Os sistemas de IoT podem ser vulneráveis a violações de segurança, o que pode levar ao roubo de dados confidenciais ou à interrupção de sistemas críticos.

Recomendação: Proteja dispositivos e aplicativos de IoT com protocolos de criptografia fortes e mecanismos de autenticação enquanto monitora atividades suspeitas.

Privacidade de dados

Os dispositivos e aplicações de IoT coletam grandes quantidades de dados, que podem incluir informações confidenciais sobre indivíduos e organizações.

Recomendação: Identifique a quantidade mínima de dados que você precisa coletar para fornecer serviços de IoT. Seja transparente sobre as práticas de coleta de dados e tome medidas para proteger a privacidade de indivíduos e organizações cujos dados estão sendo coletados.

Interoperabilidade

Dispositivos e aplicativos de IoT geralmente são criados usando tecnologias e protocolos diferentes, o que pode dificultar sua integração com outros sistemas e dispositivos. Os sistemas de IoT fazem parte de um setor em evolução e, sem um conjunto universalmente aceito de padrões e protocolos, os dispositivos e sistemas podem rapidamente se tornar isolados ou fragmentados. Isso pode levar a problemas de compatibilidade e dificuldades no gerenciamento e manutenção de sistemas de IoT.

Recomendação: Implemente protocolos e formatos de dados padrão sempre que possível. O setor precisa estabelecer padrões para melhorar a interoperabilidade.

Complexidade

Os sistemas de IoT contêm muitos dispositivos e fontes de dados, o que pode dificultar o dimensionamento rápido.

Recomendação: É importante que as equipes responsáveis pelos sistemas de IoT tenham uma compreensão clara da arquitetura e da infraestrutura necessárias para dar suporte aos sistemas de IoT, bem como das habilidades e recursos necessários para gerenciá-los e mantê-los.

A conectividade precisa ser uma consideração fundamental na discussão sobre qual protocolo ou tecnologia usar para dispositivos e casos de uso de IoT. Os dispositivos de IoT normalmente usam uma plataforma de IoT baseada em nuvem que fornece uma variedade de serviços, incluindo gerenciamento de dispositivos, armazenamento de dados e análise.

Para se comunicar com dispositivos, a plataforma de IoT normalmente usa APIs e protocolos como HTTP e Message Queuing Telemetry Transport (MQTT) e Constrained Application Protocol (CoAP). Alguns outros métodos de comunicação incluem:

• Wi-Fi – Comumente usado em situações em que todos os dispositivos estão localizados dentro do alcance de um ponto de acesso Wi-Fi (por exemplo, uma casa inteligente ou um dispositivo vestível para pacientes que monitora estatísticas de saúde em um hospital). O Wi-Fi geralmente oferece um alcance de cobertura decente, o que o torna bom para transferência de dados em alta velocidade e baixa latência.
• Bluetooth — Um método de comunicação cotidiano, o Bluetooth funciona bem para informações que precisam ser compartilhadas em curtas distâncias entre dispositivos IoT (por exemplo, ouvir música em um smartphone com fones de ouvido sem fio).

• Zigbee – Comumente usado em ambientes industriais, este protocolo de comunicação sem fio de baixo consumo utiliza o consumo mínimo necessário. Portanto, o Zigbee é ideal para dispositivos que precisam operar por longos períodos de tempo sem serem recarregados. O Zigbee também pode suportar muitos dispositivos ao mesmo tempo em uma única rede.
• LoRaWAN – Um protocolo de comunicação sem fio de longo alcance e baixa potência, de ampla área (LPWA), comumente usado na agricultura, cidades inteligentes e outras instâncias onde a comunicação de longo alcance é crítica. LoRaWAN é a camada de nuvem baseada na técnica proprietária de comunicação de rádio LoRa.

• Celular – Uma opção viável para casos de uso de longa distância devido à sua ampla cobertura com sistemas baseados em nuvem. Dito isso, o celular pode ser caro por causa dos impostos e da manutenção regular.

O desenvolvimento de software de IoT pode envolver diversas tarefas, como desenvolver firmware e drivers para dispositivos de IoT, projetar e implementar protocolos de comunicação entre dispositivos e sistemas de back-end, criar plataformas baseadas em nuvem para gerenciar e analisar dados de dispositivos de IoT e desenvolver aplicações móveis ou da web para interagir com plataformas de IoT.

Os desenvolvedores encarregados do desenvolvimento de software ou dispositivos de IoT devem considerar questões de segurança e privacidade. Os dispositivos de IoT geralmente são conectados a sistemas e redes sensíveis, muitas vezes à mercê de múltiplas camadas de autenticação, acesso restrito e outras medidas de segurança fortes projetadas para proteger contra ataques cibernéticos e violações de dados.

As habilidades desejadas para desenvolvedores de IoT variam de acordo com o setor e a empresa. Por exemplo, um desenvolvedor de uma empresa de veículos autônomos precisaria ter experiência no uso de sistemas de nuvem por causa do compartilhamento de informações provenientes dos sensores dos veículos.

Outras habilidades desejadas para empregos de desenvolvimento de IoT incluem:

• Aprendizado de máquina e inteligência artificial
• Linguagens de programação (incluindo, entre outras, JavaScript, Python e C)
• Desenvolvimento Node.js
• Computação em nuvem
• Segurança da informação
• Design de IU e UX
• Análise de big data

Desenvolvedores de software interessados em adotar a IoT precisam primeiro estabelecer um caso de uso. Pergunte a si mesmo: Como a tecnologia de IoT pode ser aplicada a esse problema ou oportunidade empresarial específica? Isso pode ser qualquer coisa, desde otimizar processos externos existentes até simplificar fluxos de trabalho internos. Com um caso de uso identificado, comece a desenvolver uma estratégia para implementar a tecnologia de IoT para resolver o problema.

Em seguida, pesquise plataformas de IoT. Tendo em mente o caso de uso identificado, avalie as opções de plataforma com base nos recursos e capacidades específicos que sua solução exigirá. Depois, teste os finalistas. Como em qualquer projeto de desenvolvimento de software, é importante testar e iterar seus aplicativos de IoT para garantir que estejam funcionando conforme o esperado. Isso pode envolver a realização de testes de usuário, testes de carga em dispositivos e redes de IoT e monitoramento do desempenho de seus aplicativos em configurações do mundo real.

Por fim, faça uma verificação de segurança. Dispositivos e redes de IoT podem ser vulneráveis a violações de segurança, por isso é importante tomar medidas para proteger seus aplicativos e dados de IoT. Isso pode envolver a implementação de protocolos de criptografia fortes, usando mecanismos de autenticação seguros