Aplicacao IoT com EcoDiF: Descricao de Camadas e Caracteristicas

1 Nesta atividade você deverá descrever uma aplicação utilizando uma plataforma para IoT de sua escolha Descreva Camada de dispositivos e características de conexão Camada de middlewareframework descrevendo os serviços que você está utilizando da plataforma ou framework Camada de aplicação com dashboard ou interface de utilização de usuário Aplicação de uma plataforma para IoT EcoDiF Introdução A Internet das Coisas é um dos temas emergentes dos últimos anos em termos de consequências técnicas sociais e financeiras A Internet das Coisas baseiase fundamentalmente em dispositivos que podem ser detectados ou controlados remotamente via Internet O conceito se relaciona com o paradigma em que vários objetos chamados de nós estão conectados à internet e comunicando entre si GUBBI et al 2012 O principal objetivo da Internet das Coisas é permitir que os objetos sejam conectados a qualquer hora em qualquer lugar com qualquer coisa e com qualquer pessoa idealmente usando qualquer caminho de rede disponível Tornouse um termo popular para descrever cenários em que a conectividade com a Internet e o poder de computação se estendem a vários objetos dispositivos sensores e objetos do cotidiano Conforme WEBER 2010 a Internet das Coisas é uma arquitetura de informações que se encontra fundamenta na Internet que facilita a troca de dados e serviços através de uma infraestrutura de tecnologia de informação que possibilita a troca de dados de forma segura e confiável A partir desse ponto de vista são criadas inúmeras oportunidades de comunicação direta entre o mundo físico e o mundo virtual que juntas reduzem a atividade humana aumentam a precisão a eficiência e o benefício financeiro dos produtos e serviços oferecidos A Internet das Coisas é uma nova revolução da internet onde os objetos podem se comunicar uns com os outros Eles se comunicam se reconhecem e acessam informações coletadas por outros objetos ou funções fornecidas por aplicativos e serviços em nuvem sofisticados como Big Data e Artificial Inteligence AI Nos últimos anos o debate sobre a Indústria 40 e suas implicações globais cresceu rapidamente devido ao intenso debate sobre digitalização Internet das Coisas e sistemas inteligentes Morrar et al 2017 Segundo Kuric et al 2018 a combinação de hardware e software e sistema interconectado são a base da tecnologia da indústria 40 Dessa forma a Indústria 40 ocorre a partir da combinação de variadas tecnologias físicas e digitais como sensores sistemas embarcados computação em nuvem e Internet Coisas IoT Robótica Big Data Realidade Aumentada Cloud Computing Inteligência artificial entre outras Essas tecnologias tornam pilares da Indústria 40 conforme demonstrado a seguir Figura 1 Pilares da Industria 40 Fonte Ustundag and Cevikcan 2017 Essas tecnologias são essenciais para o desenvolvimento de processos de fabricação cada vez mais inteligentes que envolvem dispositivos máquinas módulos de produção e produtos que permitem trocar informações de forma independente Arquitetura da IoT A arquitetura referente à implementação de soluções de IoT possui em geral 3 camadas Dispositivos de campo Dispositivos gateways inteligentes e Plataformas IoT conforme se observa na figura a seguir Figura 2 Plataforma Iot Fonte Eclipseiot 2022 Segundo Rodríguez et al 2003 os Web Services são software que estão acoplados e se encapsulam funcionalidades discretas de modo que sejam distribuídos e acessíveis por meio de programação através de protocolos padrão da Internet Eles facilitam as aplicações empresariais permitindo assim a interoperabilidade entre as informações presentes na organização Além disso geram mais agilidade e segurança para os processos eficiência na comunicação entre cadeias de produção e de logística fazendo com que as aplicações funcionem em conjunto por meio o princípio do acoplamento flexível para enviar e receber dados da linguagem universal num formato intermediário como XML JSON CSV Plataforma EcoDiF A plataforma EcoDiF baseda em middleware integra dispositivos de IoT fazendo conexão com à Internet proporcionando funcionalidades de controle visualização e armazenamento em tempo real sendo baseada em princípios REST além de usar o protocolo HTTP como mecanismo padrão A EcoDiF é uma plataforma Web destinada a conexão de dispositivos e produtos com aplicações ou usuários finais de modo que seja fornecido funcionalidades de controle visualização processamento e armazenamento de dados em tempo real Essa plataforma é composta pelos seguintes módulos 1 Conexão de dispositivos fornece funcionalidades que facilitam a conexão de dispositivos físicos a EcoDiF e a Internet Esse módulo permite que os fabricantes configurem seus dispositivos de acordo com uma API específica da EcoDiF para a integração padronizada com a plataforma Além disso é possível que os usuários da EcoDiF conectem seus dispositivos previamente habilitados para execução das operações da API provida 2 Manipulação de dados permite a manipulação de dados em tempo real gerados pelos dispositivos presentes na plataforma Além disso permitese criar o ambiente de sensoriamento definido como uma coleção de dados sensoriados em um contexto específico como por exemplo uma localização geográfica especifica Essa manipulação visa à criação de uma abstração que abrange a representação de dados de um ambiente seus fluxos de dados 3 Visualização e gerenciamento fornece um portal web que permita o fácil gerenciamento dos dispositivos conectados a EcoDiF pelos clientes facilitando o acompanhamento do estado e localização dos dispositivos criação de alertas e notificações a respeito do ambiente de sensoriamento e visualização de dados históricos 4 Colaboração colaboração entre os usuários da plataforma EcoDiF por meio dispositivos registrados na plataforma a partir de seus metadados tipo usuário localização etc busca e visualização de dados de e instalação de aplicações que manipulam dados produzidos 5 Armazenamento infraestrutura de nuvem computacional 6 Aplicações linguagem Enterprise Mashup Markup Language EMML é declarativa e padrão para o desenvolvimento de aplicações mashups Web A EcoDiF possui uma API application programming interface aberta que poderá ser manipulada por pessoas laboratórios e instituições de pesquisa e empresas ao acessar os serviços oferecidos pela plataforma As principais operações oferecidas pela API da EcoDiF são Criação atualização visualização e remoção de ambientes de dados feeds Criação atualização visualização e remoção de streams de dados Criação atualização visualização e remoção dados pontuais datapoints Criação atualização visualização e remoção de notificações triggers Figura 3 Estrutura geral da EcoDif Fonte Pires 2012 Nesse sentido a plataforma EcoDiF apresenta um serviço direcionado para a disponibilização de produtos habilitados para a IoT sem a necessidade de ter que se construir infraestrutura de backent A plataforma EcoDiF apresenta 4 tipos de stakeholders Fabricantes de dispositivos responsáveis por desenvolver drivers que fazem a comunicação entre os dispositivos e a EcoDiF por meio da API REST provida pela plataforma Provedor de dados proprietários dos dispositivos que disponibilizam os dados aferidos Desenvolvedores de aplicações constroem aplicações para usar os dados na plataforma Consumidores de dados usuários que interagem com a plataforma em busca de informações disponíveis As principais limitações da plataforma EcoDiF sao a escalabilidade e a capacidade de gerenciar grandes volumes de dados produzidos por dispositivos de IoT Essa plataforma se vale de um único servidor para processar as requisições dos seus clientes e suportar as aplicações realizadas Além disso a plataforma usa um sistema de arquivos e um SGBDR centralizado para armazenamento de dados que sofrem com a quantidade de dados armazenados Considerações finais As principais contribuições desse artigo referemse acerca da plataforma da EcoDiF que se vale dos recursos providos para demanda por plataformas de computação em nuvem com o objetivo de viabilizar a conexão de dispositivos de IoT à internet de modo que seja facilitado o desenvolvimento e execução de aplicações Apesar dos benefícios alcançados com a plataforma EcoDiF a plataforma possui ainda algumas limitações A IoT tem o potencial de contribuir com vários aspectos da vida cotidiana propiciando aspectos que facilitem as tarefas do dia a dia por meio dos recursos tecnológicos Referências Bibliográficas GUBBI J et al Internet of things iot A vision architectural elements and future directions Future Generation Computer Systems v 29 07 2012 Kuric I et al 2018 Application of Artificial Intelligence for the Implementation of Industry 40 Concept International Scientific Journal Industry 40 Year III Issue 3 Morrar R et al 2017 The Fourth Industrial Revolution Industry 40A Social Innovation Perspective Technology Innovation Management Review November 2017 PIRES P F EcoDiF Ecossitema Web de dispositivos Físicos UFRJ 2012 WEBER R H WEBER R Introduction In Internet of Things Legal Perspectives Berlin Heidelberg Springer Berlin Heidelberg 2010 p 122 ISBN 9783642117107 Disponível em httpsdoiorg1010079783642 1171071 Acessp em 01 Dez 2022