Componentes essenciais e camadas da IoT explicados: como eles melhoram nossa vida?

Internet das Coisas (IoT) é a nova palavra da moda que é amplamente utilizada em todas as verticais de negócios. A internet está nos unindo a todos com sua arquitetura. A IoT facilita nossas vidas conectando todos os gadgets e dispositivos do dia a dia em uma nuvem, controlando-os usando uma interface.

Por exemplo, seu smartwatch calcula os passos que você percorreu em um dia e os armazena na nuvem. Quando você vai para a cama, seu telefone (que está conectado ao smartwatch) fornece uma análise de quantas calorias você queimou andando!

Isso é IoT! Convertemos o relógio em um smartwatch usando sensores. Esses sensores enviam os dados pela internet e os armazenam na nuvem. O aplicativo no telefone empacota esses dados e os exibe de forma simples e compreensível.

O que é IoT?

Em termos simples, se você pode se conectar com uma coisa, seja ela qualquer coisa, ela se torna a internet das coisas. Essas arquiteturas de IoT impactaram a vida humana de várias maneiras. Eles são úteis em aplicações militares, dispositivos biomédicos, academia e análise de negócios.

A conectividade é possível com tecnologias disruptivas como aprendizado de máquina, computação em nuvem, tecnologia de sensores de baixa potência e inteligência artificial. Nas empresas, a IoT é aplicada para obter produção com eficiência energética, fabricação inteligente, cadeia de suprimentos digital e controle automatizado de processos.

As empresas exigem uma infinidade de análises de dados para entender as necessidades do mercado. Eles dependem desses dispositivos IoT para receber esses dados e usá-los para tomar uma decisão informada. Os dados do sensor coletados são transferidos para o servidor em nuvem usando uma arquitetura IoT .

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Como é Construído?

A arquitetura IoT existente tem várias camadas com base nos requisitos do aplicativo. As camadas de arquitetura são agrupadas em três categorias:

1. Camada de percepção – O jogador de percepção é o primeiro matador que é físico e reúne dados em tempo real do ambiente. Consiste em sensores e atuadores para perceber e coletar dados.
2. Camada de rede – A camada de rede faz a conexão, transmissão e processamento dos dados coletados. Ele se conecta a outros dispositivos inteligentes para que os servidores processem os dados coletados. Ele converte os dados com base no tempo e na estrutura.
3. Camada de aplicativo – A camada de aplicativo é específica do aplicativo em que a arquitetura IoT é usada. Por exemplo, direção autônoma, sistemas domésticos inteligentes ou assistentes inteligentes. Os dados de outras fontes também podem ser usados ​​aqui para torná-los apresentáveis ​​para os usuários.

Outras camadas, como a camada de segurança, a camada de monitoramento e a camada de pré-processamento na arquitetura IoT, são usadas com base nos requisitos. Essas camadas são construídas usando componentes físicos que coletam, transferem e processam os dados.

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Componentes na arquitetura IoT

A arquitetura é a forma fundamental de desenvolver um sistema IoT que possa ser aplicado em serviço útil. A arquitetura IoT não possui padrões definidos, mas é composta pelos quatro componentes, listados abaixo:

Sensores

Sensores, ou atuadores, são dispositivos físicos que podem coletar, emitir e transferir dados pela rede. Um exemplo é um sensor IR que detecta os sinais IR e notifica a rede sobre isso. Atuadores são dispositivos de saída que realizam ações correspondentes com base no feedback. Por exemplo, um motor em um braço robótico é um atuador que agarra ou libera um objeto com base na entrada fornecida.

Alguns sensores e atuadores são câmeras, microfones, giroscópios, GPS, RFID, magnetômetro, sensor de proximidade, sensor de luz, termômetro, barômetro e sensor de umidade. Os smartphones de hoje têm a maioria desses sensores embutidos, tornando-os uma das arquiteturas de internet das coisas mais complexas presentes.

Porta de entrada

Uma infinidade de dados é coletada por esses sensores, e eles exigem gateways de alta semente para a transferência desses dados coletados para interpretação útil. A rede determina a mobilidade do dispositivo inteligente. Pode ser wi-fi, Bluetooth, Ethernet, rede de área pessoal, LAN (rede local) ou sistema WAN (rede de longa distância).

A comunicação também deve ser um sistema de baixa potência, portanto, não requer uma fonte de alimentação pesada ou dispositivos de backup. Os usuários preferem arquitetura IoT baseada em sistema de comunicação eficiente e de alta velocidade para suas casas e escritórios. A arquitetura também pode exigir protocolos de roteamento que exigem pouca memória, mas comunicação eficiente.

Middleware

O middleware pré-processa os dados antes de transferi-los pela nuvem. Ele abstrai o hardware e fornece uma interface para comunicação chamada API (Application Programming Interface) para segurança, comunicação e gerenciamento de dados. Essas TI de ponta são preferidas por terem baixa latência, mobilidade, reconhecimento de local, escaláveis, confiáveis ​​e economia de energia.

Gerenciamento de nuvem/dados

Esses são os sistemas de gerenciamento de dados que processam os dados e os apresentam como análises. Ele também possui controles de segurança sobre o sistema que impede que sejam invadidos ou atacados. Esses controles de segurança variam de acordo com o aplicativo.

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Como isso é útil para tornar nossa vida mais fácil?

Diversos aplicativos de IoT estão facilitando nossas vidas todos os dias. O aplicativo de IoT mais amado é o Sistema de Automação Residencial. As casas inteligentes são controladas remotamente e são muito úteis na economia de energia. Eles são empregados na extração de recursos, proteção contra riscos e proteção do controle remoto.

A IoT tem uma vasta aplicação em dispositivos biomédicos. Os médicos podem extrair dados dos pacientes remotamente, como pressão arterial, frequência cardíaca e relatórios médicos. Além disso, existem muitos aplicativos de saúde como Fitbit e gadgets ativos para monitorar os sinais vitais de uma pessoa. Esses dados são coletados e armazenados na nuvem que são usados ​​posteriormente quando necessário. Leia mais sobre aplicativos da vida real de IoT.

Conclusão

A arquitetura IoT tem muitas aplicações, da saúde às forças armadas. A demanda por profissionais de IoT está aumentando a cada dia. Adicionado a isso, a Indústria 4.0 abriu muitas dessas posições nas indústrias de manufatura também. Para se tornar um engenheiro profissional de IoT, obtenha a certificação de uma instituição de renome.

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