Guia definitivo de implementação de IoT para empresas | TechTarget

O que é IoT?

A internet das coisas (Internet das coisas) é uma rede de dispositivos dedicados – chamados coisas — implementados e utilizados para recolher e trocar dados do mundo real através da Internet ou de outras redes. Exemplos desta tecnologia em operação incluem o seguinte:

• Pacientes cardíacos têm um sensor cardíaco instalado após a cirurgia que relata informações de diagnóstico sobre a função cardíaca a um médico monitorador.
• As residências usam sensores para tarefas que incluem segurança e gerenciamento residencial, como luzes e controle de eletrodomésticos, com relatórios de status e controle realizados por meio de aplicativos de smartphones.
• Edifícios comerciais conhecidos como edifícios inteligentes use sensores para reduzir o consumo de energia, aumentar a segurança e reduzir os custos de manutenção.
• Os agricultores usam sensores de umidade em todos os campos para direcionar a irrigação onde as culturas mais precisam.
• Os fazendeiros usam sensores de localização colocados em cada cabeça de gado para identificar e localizar o gado na fazenda.
• As plantas industriais utilizam sensores para monitorar a presença de materiais perigosos ou condições no local de trabalho e para gerenciar o movimento dos funcionários em toda a instalação.
• Assim chamado cidades inteligentes implantar uma frota de sensores para monitorar as condições da estrada e do tráfego, ajustando dinamicamente um aparelho de controle de tráfego para rotear e otimizar o tráfego com base nas situações prevalecentes.

Conceitos-chave de IoT são como segue:

Foco em dados do mundo real. Onde uma empresa lida rotineiramente com documentos, PowerPoints, imagens, vídeos, planilhas e muitas outras formas de informação digital estática, Dispositivos IoT produzir dados que reflitam uma ou mais condições físicas do mundo real. Por exemplo, os dados físicos podem incluir condições reais da máquina de fabricação derivadas de sensores e fluxos de trabalho de materiais rastreados por etiquetas RFID no chão de fábrica. Os dispositivos IoT ajudam uma empresa não apenas a saber o que está acontecendo, mas também a exercer controle sobre o que está acontecendo.

A importância vital do imediatismo na operação em tempo real. Onde dados de rotina — como um documento de memorando — podem existir por dias ou meses sem nunca serem usados, os dispositivos IoT devem fornecer dados para coleta e processamento sem demora. Isto torna fatores relacionados, como largura de banda e conectividade da rede, particularmente importantes para ambientes IoT onde a utilidade ou relevância dos dados pode ser medida em segundos. Por exemplo, dados cardíacos de um paciente cardíaco ou dados de pressão de um reator nuclear devem ser entregues e processados ​​imediatamente.

Os próprios dados resultantes. Os projetos de IoT geralmente são definidos pelo projeto maior ou pela finalidade comercial que impulsiona a implantação da IoT. Em muitos casos, os dados da IoT fazem parte de um ciclo de controle, com um objetivo direto de causa e efeito. Por exemplo, um sensor informa ao proprietário que a porta da frente está destrancada e o proprietário pode usar um atuador — um dispositivo IoT projetado para traduzir sinais de controle recebidos da rede em ações do mundo real — na porta para trancá-la remotamente. Da mesma forma, os dados fornecidos pelos sensores que coletam a telemetria das máquinas da fábrica podem ser processados ​​para encontrar gargalos na manutenção e nos fluxos de trabalho, que podem então ser otimizados para economizar tempo e dinheiro.

Escopo dos dados e coleta. O objetivo da IoT é ajudar as empresas a criar uma imagem ampla e detalhada de um ambiente operacional, como um sistema rodoviário urbano. A criação dessa imagem requer muitos sensores de diversos tipos e capacidades, incluindo pressão, temperatura, umidade e inúmeros outros parâmetros. As implantações de IoT podem envolver centenas, milhares ou dezenas de milhares de sensores individuais usados ​​para coletar e fornecer dados para processamento e tomada de decisões.

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Mas a IoT pode apoiar objetivos de negócios muito maiores e mais abrangentes. Milhões de sensores IoT podem produzir grandes quantidades de dados brutos – demais para os humanos analisarem e agirem. Cada vez mais, grandes projetos de IoT são o núcleo de iniciativas de big data, como aprendizado de máquina (ML) e projetos de inteligência artificial (IA). Os dados coletados de grandes implantações de dispositivos IoT podem ser processados ​​e analisados ​​para fazer projeções comerciais vitais ou treinar sistemas de IA com base em dados do mundo real coletados de vastos conjuntos de sensores. Essas análises de back-end podem exigir armazenamento e capacidade de computação substanciais. A computação pode ser gerenciada em data centers centralizados, em nuvens públicas ou distribuída em vários locais de edge computing próximos de onde os dados são coletados.

Como funciona a IoT?

A IoT não é um único dispositivo, software ou tecnologia; é um amálgama de dispositivos, redes, recursos computacionais e ferramentas e pilhas de software. A compreensão da terminologia IoT geralmente começa com os próprios dispositivos IoT.

Coisas. Cada dispositivo IoT – uma coisa ou sensor inteligente — é um computador pequeno e dedicado que possui um processador incorporado, firmware e memória e conectividade de rede limitadas. O dispositivo coleta dados físicos específicos e os envia para uma rede IP, como a Internet. Dependendo do trabalho do sensor, também pode incluir amplificadores, filtros e conversores. Os dispositivos IoT são alimentados por bateria, dependem de conectividade de rede sem fio por meio de endereços IP individuais e podem ser configurados individualmente ou em grupos.

Conexões Os dados coletados pelos dispositivos IoT devem ser transmitidos e coletados. Esta segunda camada da IoT envolve a rede ampla, juntamente com uma interface entre a rede e o processamento back-end. A rede é normalmente uma rede convencional baseada em IP, como uma LAN Ethernet ou Internet pública. Cada dispositivo IoT recebe um endereço IP e um identificador exclusivos. A coisa passa seus dados para a rede usando uma interface de rede sem fio, como Wi-Fi, ou uma rede celular, como 4G ou 5G. Como acontece com qualquer dispositivo de rede, os pacotes de dados são marcados com um endereço IP de destino onde os dados serão roteados e entregues. Essa troca de dados em rede é idêntica à troca diária de dados em rede entre computadores comuns. O destino desses dados brutos do sensor é normalmente uma interface intermediária, como um hub IoT local ou Gateway IoT. O gateway IoT geralmente serve para coletar e agrupar os dados brutos do sensor, muitas vezes aplicando tarefas iniciais de pré-processamento, como normalização e filtragem de dados IoT.

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Processo interno. O enorme volume de dados em tempo real produzidos por uma frota de sensores IoT e coletados no gateway IoT deve ser analisado para produzir insights mais profundos, como expor oportunidades de negócios ou impulsionar ML. O gateway IoT envia os dados do sensor limpos e protegidos pela Internet para um back-end para processamento e análise. As análises são realizadas usando clusters de computação extensos, como clusters Hadoop. Esse back-end pode estar localizado em um data center corporativo, em uma instalação de colocation ou em uma infraestrutura de computação arquitetada na nuvem pública. Lá, os dados são armazenados, processados, modelados e analisados.

Interface A IoT desempenha um papel vital na automação, fornecendo coleta de dados e poder computacional para ajudar os sistemas a analisar, identificar e reagir a problemas com muito mais rapidez do que os humanos jamais conseguiriam. No entanto, cada sistema IoT também fornecerá alguma forma de interface humana – seja um alerta, um painel, relatórios de big data ou outra forma – destinada a permitir que os operadores humanos monitorem e verifiquem o comportamento da infraestrutura IoT. Como um exemplo simples, um casa inteligente precisa de uma interface que permita ao proprietário definir a temperatura interna e verificar o status dos dispositivos inteligentes da casa.

Quais são as camadas de uma arquitetura IoT?

A discussão sobre sensores, conexões e camadas de back-end pode ajudar as empresas e a equipe de TI a entender a tecnologia IoT, mas essa discussão também exige consideração da arquitetura IoT. Embora o escopo e os detalhes de um plano arquitetônico de IoT possam variar dependendo da iniciativa de IoT, é vital que os líderes considerem como a IoT se integrará à infraestrutura de TI atual.

Existem quatro camadas principais em uma arquitetura IoT. Essas camadas possuem um relacionamento como o modelo de rede Open Systems Interconnection e podem ser discutidas de baixo para cima:

• Camada do dispositivo. Esta camada representa os dispositivos – ou coisas – que traduzem o mundo físico em dados digitais e vice-versa. Os dispositivos incluem sensores e atuadores que podem chegar a centenas de milhares para uma implantação de IoT. Cada dispositivo se conecta a uma rede usando conexões com fio ou, mais provavelmente, sem fio.
• Camada de rede. A camada de rede é responsável por conectar dispositivos IoT e, em seguida, mover dados e comandos IoT entre dispositivos e recursos computacionais. A camada de rede inclui IoT e gateways de rede e também pode incluir alguns meios de agregação ou pré-processamento de dados, como computação de ponta, para reduzir a grande quantidade de dados brutos trocados pela rede.
• Camada de computação. Esta camada representa o esforço de processamento local envolvido nas implantações de IoT. É onde os dados da IoT são coletados localmente, armazenados e inicialmente analisados. É nessa computação de ponta que os dados de IoT podem ser pré-processados, normalizados e agregados. Embora possa ser possível realizar a maior parte da computação no data center principal, as camadas de computação local podem reduzir o tráfego da rede e permitir que os recursos do data center se concentrem em aplicações superiores.
• Camada de aplicação. No nível mais alto, uma camada de aplicação é responsável por lidar com as interações do usuário, como gerenciamento de dispositivos ou controle de ambiente. No entanto, a camada de aplicação é principalmente onde um data center primário ingere dados entregues da camada de computação e executa análises e relatórios detalhados sobre os dados de IoT.

Existem quatro questões arquitetônicas principais a serem consideradas:

1. A infraestrutura. A camada física inclui dispositivos IoT, a rede e os recursos de computação usados ​​para processar os dados. A discussão sobre infraestrutura geralmente inclui tipos de sensores, quantidades, localizações, energia, interface de rede e ferramentas de configuração e gerenciamento. As redes envolvem considerações de largura de banda e latência para garantir que possam lidar com as demandas de dispositivos IoT. A computação gerencia a análise no back-end, e as organizações podem precisar implantar novos recursos computacionais extensos para gerenciar processamento adicional ou usar recursos sob demanda, como a nuvem. As discussões sobre infraestrutura também envolvem uma consideração cuidadosa de Protocolos e padrões IoT, como Bluetooth, Sistema Global para Comunicação Móvel, 4G ou 5G, Wi-Fi, Zigbee, IoT de banda estreita e rede de área pessoal sem fio de baixo consumo de energia.
2. Segurança. Os dados produzidos pela Internet das Coisas podem ser sensíveis e confidenciais. A passagem desses dados através de redes abertas pode expor dispositivos e dados a espionagem, roubo e hacking. As organizações que planejam um projeto de IoT devem considerar Privacidade da IoT e as melhores maneiras de proteger dispositivos e dados IoT durante o voo e em repouso. A criptografia é uma abordagem comum para segurança de dados IoT. Segurança adicional deve ser aplicada aos dispositivos IoT para evitar hackers e alterações maliciosas nas configurações dos dispositivos. A segurança envolve diversas ferramentas de software e dispositivos de segurança tradicionais, como firewalls e sistemas de detecção e prevenção de intrusões.
3. Integração. A integração envolve fazer com que tudo funcione perfeitamente em conjunto, garantindo que os dispositivos, a infraestrutura e as ferramentas adicionadas para IoT interoperem com os sistemas e aplicativos existentes de uma organização, como gerenciamento de sistemas e ERP. A integração adequada requer planejamento cuidadoso e testes de prova de princípio, juntamente com uma seleção bem pesquisada de ferramentas e plataformas de IoT, como Apache Kafka ou OpenRemote.
4. Analytics e relatórios. O topo de uma arquitetura IoT requer uma compreensão detalhada de como os dados IoT serão analisados ​​e usados. Esta é a camada de aplicação, que geralmente inclui ferramentas analíticas, mecanismos de modelagem e treinamento de IA e ML e ferramentas de visualização ou renderização. Essas ferramentas podem ser adquiridas de fornecedores terceirizados ou usadas por meio de provedores de nuvem onde os dados são armazenados e processados.

Casos de uso empresarial para IoT

A vasta gama de dispositivos IoT pequenos e capazes encontrou aplicativos de negócios significativos na maioria dos principais setores verticais de consumo, industriais, médicos e governamentais. Considere alguns dos casos de uso em expansão em cinco setores importantes:

1. Casa (comercial ou usuário final). Dispositivos IoT aparecem nas residências para gerenciamento de energia, segurança e até mesmo alguma automação de tarefas:

• Termostatos e iluminação podem ser programados e controlados através de aplicativos de internet.
• Sensores ativados por movimento podem acionar fluxos de vídeo e áudio para smartphones residenciais.
• Sensores de água podem monitorar vazamentos nos porões.
• Detectores de fumaça, incêndio e dióxido de carbono podem relatar perigo aos usuários.
• Os atuadores IoT podem trancar e destrancar portas remotamente.
• Os refrigeradores inteligentes podem rastrear o conteúdo e os aspiradores automatizados mantêm a casa limpa sem intervenção humana direta.

2. Fabricação Os dispositivos IoT encontraram ampla adoção em todos os tipos de manufatura e ambientes industriais. Exemplos de internet industrial das coisas, ou IIoT, inclui o seguinte:

• As tags IoT podem rastrear, localizar e inventariar ativos empresariais.
• Os dispositivos IoT podem ajudar a monitorar e otimizar o uso de energia, como diminuir a iluminação quando áreas ocupadas por humanos estão ociosas ou diminuir as configurações de temperatura fora do horário comercial.
• Sensores e atuadores IoT podem oferecer suporte à automação e otimização de processos.
• Os dispositivos IoT podem monitorar todos os tipos de comportamentos e parâmetros da máquina durante a operação normal, permitindo que o ML oriente a manutenção preditiva para otimizar o tempo de atividade do processo.

3. Segurança Pública. Sensores IoT com conectividade de classe celular podem operar de forma colaborativa em áreas metropolitanas para atender a uma ampla gama de finalidades:

• Os dispositivos IoT podem detectar a presença de tráfego de veículos, permitindo que as cidades ajustem a iluminação pública em ruas ociosas e fora do horário comercial.
• Os esforços de prevenção do crime podem incluir vigilância baseada em câmeras, enquanto a detecção de áudio conectada pode direcionar a polícia para áreas onde são detectados tiros.
• Câmeras podem ser usadas para determinar e otimizar o tráfego, enquanto transponders e câmeras podem ler placas de veículos ou caixas de pedágio para direcionar a cobrança e o gerenciamento de pedágio.
• Os sistemas de estacionamento interconectados permitem que as cidades rastreiem vagas de estacionamento e alertem os motoristas sobre vagas disponíveis por meio de um aplicativo.
• Os sensores podem observar pontes e outras estruturas em busca de tensões e problemas, permitindo detecção e remediação precoces.
• Os sensores podem monitorar a qualidade da água, permitindo a detecção precoce de contaminantes ou poluentes.

4. Saúde médica. A IoT está presente na telemetria remota de pacientes e em outros usos médicos:

• A IoT existe em inúmeros dispositivos vestíveis sem fio, incluindo manguitos de pressão arterial, monitores de frequência cardíaca e glicosímetros. Os dispositivos podem ser ajustados para monitorar o gasto calórico em relação às metas de exercício, bem como lembrar os pacientes de consultas ou medicamentos.
• A IoT permite dispositivos de alerta precoce, como detecção de quedas, que alertam profissionais de saúde e familiares e até fornecem informações de localização para possíveis problemas.
• O monitoramento remoto da IoT ajuda os provedores de saúde a monitorar a saúde dos pacientes e a adesão aos planos de tratamento, ao mesmo tempo que lhes permite correlacionar melhor os problemas de saúde com os dados de telemetria.
• Os hospitais podem usar a IoT para identificar e rastrear a localização em tempo real de equipamentos médicos, incluindo desfibriladores, nebulizadores, oxigênio e cadeiras de rodas.
• A IoT nos crachás dos funcionários pode ajudar a localizar e direcionar os funcionários com mais eficiência.
• A IoT pode ajudar no controle de outros equipamentos, como estoque de farmácia, temperaturas de refrigeradores e controle de umidade e temperatura.
• Os equipamentos de monitoramento de higiene IoT podem ajudar a garantir que os ambientes médicos estejam limpos e reduzir infecções.

5. Varejo. A IoT e a análise de big data encontraram uso extensivo em vendas no varejo e ambientes de lojas físicas:

• Os dispositivos IoT podem etiquetar todos os produtos, permitindo o controle automatizado de estoque, a prevenção de perdas e o gerenciamento da cadeia de suprimentos para que os varejistas possam fazer pedidos com base nas vendas e nos níveis de estoque.
• Câmeras e outras tecnologias de vigilância podem observar as atividades e preferências dos compradores, ajudando as lojas de varejo a otimizar layouts e organizar produtos relacionados para maximizar as vendas.
• Os dispositivos IoT podem suportar check-out e pagamento sem contato e sem digitalização, como pagamento por comunicação de campo próximo.

Quais são os benefícios comerciais da IoT?

Quando os líderes empresariais pesquisam e consideram a adoção da IoT, é fácil encontrar listas que citam os benefícios da IoT, como operações mais eficientes e economia de custos a longo prazo. Embora isto possa ser verdade, tais conversas são tangenciais aos principais benefícios globais da IoT: conhecimento e visão.

Decisões de negócios precisas e oportunas exigem conhecimento e insights que podem ser difíceis ou até impossíveis de obter. As empresas confiam no conhecimento e na visão cada vez que um gerente de vendas prevê a receita do próximo trimestre ou um gerente de produção decide se deve desligar uma máquina importante em uma linha de produção vital para manutenção de rotina. Os riscos são muito maiores quando os inspectores estaduais descobrem defeitos estruturais em infra-estruturas municipais há muito negligenciadas, ou quando os médicos lutam para diagnosticar doenças graves e melhorar os resultados dos pacientes.

A IoT oferece melhor Imediato conhecimento através da medição e relato de condições específicas do mundo real. Através de instrumentação moderna, como o termostato de uma casa que mede as temperaturas atuais para controlar os sistemas de aquecimento ou resfriamento, a condição do mundo real pode ser examinada e respondida em tempo real. Se um monitor de frequência cardíaca alertar uma frequência cardíaca excessiva, o paciente pode desacelerar e relaxar para diminuir a frequência cardíaca a um nível aceitável, tomar a medicação adequada, entrar em contato com seu médico para obter mais orientações ou até mesmo solicitar assistência médica. Se um sistema de monitoramento de tráfego detectar um backup em uma rodovia importante, ele poderá atualizar os aplicativos de viagem sobre as condições prevalecentes e permitir que os passageiros selecionem rotas alternativas e evitem o congestionamento.

Mas o verdadeiro poder e benefícios da IoT são longo prazo insights que pode fornecer aos líderes empresariais. Considere o grande número de sensores IoT que podem ser distribuídos por equipamentos, veículos, edifícios, fábricas, campi e áreas municipais que permitem uma melhor visão a longo prazo através de analítica avançada — os processos de computação back-end capazes de avaliar e correlacionar uma enorme quantidade de dados não relacionados para responder a questões de negócios e fazer previsões precisas sobre circunstâncias futuras. Os dados recolhidos também podem ser utilizados para treinar modelos de ML, apoiando o desenvolvimento de iniciativas de IA que alcancem uma compreensão profunda dos dados e das suas relações.

Por exemplo, os diversos sensores distribuídos em um veículo ou máquina industrial podem ser analisados ​​para detectar variações de operação e condição, o que pode sugerir a necessidade de manutenção ou mesmo prever uma falha iminente. Esses insights permitem que uma empresa solicite peças, programe manutenção ou faça reparos proativos, minimizando ao mesmo tempo a interrupção das operações normais.

Quais são os desafios da IoT?

Os projetos de IoT podem trazer grandes benefícios para os negócios, independentemente do escopo de implantação. Mas a IoT também pode representar sérios desafios que uma empresa deve reconhecer e considerar antes de empreender qualquer projeto de IoT.

Projeto de design. Embora os dispositivos IoT implementem prontamente uma variedade de padrões, como Wi-Fi ou 5G, atualmente não existem padrões internacionais significativos que orientem o design e a implementação de arquiteturas IoT, e não existe um livro de regras que explique como abordar um projeto IoT. Isto permite uma grande flexibilidade no design, mas também permite grandes falhas de design, vulnerabilidades e omissões. Os projetos de IoT devem ser liderados por equipes de TI com experiência em IoT, mas essa experiência está em constante evolução. Não há substituto para um design cuidadoso e bem pensado e um desempenho demonstrado com base em testes abundantes e projetos de prova de princípio.

Armazenamento e retenção de dados. Os dispositivos IoT produzem enormes quantidades de dados, que são facilmente multiplicados pelo número de dispositivos envolvidos. Esses dados são um ativo comercial valioso que deve ser armazenado e protegido de acordo com os requisitos adequados de conformidade e retenção. E, diferentemente dos dados comerciais tradicionais, como e-mails e contratos, os dados de IoT são altamente sensíveis ao tempo. Por exemplo, a velocidade de um veículo ou as condições dos dados da estrada relatados ontem ou no mês passado podem não ter atualidade hoje ou no próximo ano. Isso significa que os dados de IoT podem possuir um ciclo de vida radicalmente diferente dos dados empresariais tradicionais. Isto requer um investimento significativo em capacidade de armazenamento, segurança de dados e retenção de dados/gestão do ciclo de vida.

Suporte de rede. Os dados IoT devem atravessar uma rede IP, como uma LAN ou a Internet pública. Considere o efeito dos dados do dispositivo IoT na largura de banda da rede e garanta que a largura de banda adequada e confiável esteja disponível. Redes congestionadas com pacotes descartados e alta latência podem atrasar e comprometer a pontualidade dos dados de IoT. Isto pode envolver algumas mudanças arquitetônicas na rede e a adição de redes dedicadas. Por exemplo, em vez de transmitir todos os dados de IoT pela Internet, uma empresa pode optar por implantar uma arquitetura de computação de ponta que armazene e pré-processe os dados brutos localmente antes de passar apenas os dados selecionados para um local central para análise.

Segurança de dispositivos e dados. Os dispositivos IoT são pequenos computadores conectados a uma rede comum, o que os torna vulneráveis ​​a hackers e roubo de dados. Os projetos de IoT devem implementar configurações seguras para proteger dispositivos, dados em trânsito e dados em repouso. Um trabalho adequado e bem planejado Segurança IoT postura pode ter implicações diretas para a conformidade regulatória.

Gerenciamento de dispositivo. Um problema frequentemente esquecido é a proliferação de dispositivos IoT. Cada dispositivo IoT deve ser adquirido, preparado, instalado, conectado, configurado, gerenciado, mantido e substituído ou retirado. Uma coisa é lidar com isso para alguns servidores, mas outro problema é totalmente diferente para centenas, milhares ou até dezenas de milhares de dispositivos IoT. Considere o pesadelo logístico envolvido na aquisição e substituição de baterias para milhares de dispositivos IoT remotos. Os líderes de IoT devem empregar ferramentas e pessoas para gerenciar dispositivos IoT desde a configuração inicial até o monitoramento, manutenção de rotina e descarte.

Segurança e conformidade com IoT

Os líderes empresariais e de TI devem adotar as considerações de segurança e conformidade em qualquer implantação de IoT. Dispositivos IoT apresentam o mesmo vulnerabilidades básicas de segurança encontrado em qualquer computador ou dispositivo em rede. O problema com a IoT é o volume, pois pode haver dezenas ou até centenas de milhares de dispositivos IoT envolvidos em uma implantação de IoT, cada um apresentando os mesmos pontos fracos potenciais que devem ser gerenciados. Outros desafios de segurança incluem o seguinte:

• Alguns dispositivos IoT podem ignorar um conjunto completo de recursos de segurança ou implementar padrões de segurança fracos, como nenhuma senha padrão ou uma senha padrão bem conhecida ou fácil de adivinhar. Cada dispositivo IoT deve ser configurado para habilitar e usar os recursos de segurança mais fortes possíveis, como senhas fortes ou outras técnicas de autenticação fortes.
• Os dispositivos IoT usam pouco poder de computação por design. Isso pode prolongar a vida útil da bateria, mas pode tornar difícil e demorada a atualização do firmware e a manutenção de dispositivos IoT em redes comuns, levando a vulnerabilidades que as empresas demoram a resolver.
• Os administradores de TI devem empregar ferramentas capazes de descobrir, configurar e monitorar todos os dispositivos IoT na implantação. Essas ferramentas também devem ser protegidas contra uso ou alterações não autorizadas.
• Os dispositivos IoT geralmente compartilham redes, como Wi-Fi, com usuários comuns e outros dispositivos de computação. Isso pode permitir que invasores penetrem facilmente em dispositivos IoT fracos e ameacem usuários e outros dispositivos na rede compartilhada. É uma prática recomendada estabelecer uma rede separada, reservada exclusivamente para dispositivos IoT e protegida por gateways.

A segurança da IoT pode representar problemas para as empresas porque a fraca segurança padrão é multiplicada por inúmeros dispositivos que dependem de esforços humanos de monitoramento e gerenciamento. A superfície de ataque pode ser enorme. Assim, a segurança da IoT se resume a três questões principais:

• Design. Selecione dispositivos IoT com os recursos de segurança mais fortes disponíveis e planeje empregar esses recursos de segurança fortes desde o início de qualquer fase de design de IoT. Tenha o mesmo cuidado ao planejar e proteger o ambiente de rede IoT correspondente, como uma rede Wi-Fi separada para dispositivos IoT.
• Processo. Implemente ferramentas, políticas e práticas que descubram e configurem adequadamente todos os dispositivos IoT, incluindo atualizações de firmware do dispositivo, quando disponíveis. Nenhum dispositivo IoT deve ficar “órfão” porque requer configuração manual ou outra intervenção humana.
• Diligência. Use ferramentas de gerenciamento de IoT para monitorar e impor configurações de dispositivos IoT, juntamente com ferramentas de segurança correspondentes adequadas para detectar invasões ou malware em implantações de dispositivos IoT.

Ainda assim, os dispositivos IoT são afetados por uma série de riscos de segurança potencialmente devastadores que incluem ataques de botnets, bem como sistemas DNS fracos que podem permitir a introdução de malware, ransomware, potenciais vetores de ataque causados ​​por dispositivos não autorizados e inseguros na rede, e até mesmo ameaças físicas onde indivíduos mal-intencionados no local introduzem ou exploram um dispositivo ou rede IoT vulnerável.

Os riscos de segurança acarretam riscos correspondentes à postura de conformidade de uma organização. Imagine o que acontece quando os dados dos pacientes são roubados de um IoT médica infraestrutura, ou uma empresa não pode fabricar produtos porque hackers infectaram a infraestrutura IoT com ransomware. Tais eventos criam potenciais dores de cabeça de conformidade para líderes empresariais e reguladores. Qualquer discussão sobre a segurança da IoT deve incluir uma avaliação cuidadosa da conformidade.

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A IoT continua a evoluir. Ainda não existem padrões comuns e universalmente adotados para projetar, configurar, operar e proteger uma infraestrutura IoT. Na maioria dos casos, tudo o que uma empresa pode fazer é documentar as decisões de design e processo e tentar correlacioná-las com outras práticas recomendadas de TI. Um exemplo é escolher dispositivos IoT que aderem aos padrões tecnológicos existentes, como IPv6 e padrões de conectividade, incluindo Bluetooth Low Energy, Wi-Fi, Thread, Zigbee e Z-Wave. É um bom começo, mas muitas vezes não é suficiente.

Felizmente, padrões de conformidade adicionais estão ganhando força por parte de organizações líderes do setor, como o IEEE. Por exemplo, o padrão IEEE 2413-2019 oferece uma estrutura arquitetônica comum para IoT em transportes, saúde, serviços públicos e outros domínios. Está em conformidade com o padrão internacional ISO/IEC/IEEE 42010:2011. Embora tais padrões não garantam a conformidade por si só, as organizações que seguem as estruturas e práticas estabelecidas podem fortalecer as posturas de conformidade existentes na implementação da IoT.

A segurança e a conformidade da IoT não são um problema novo ou independente; exige alinhamento e integração completos e contínuos com outras iniciativas de conformidade relacionadas a TI. Tal como outras áreas da infraestrutura de TI moderna, a conformidade com a IoT exige abordar a conformidade em equipamentos, configurações, processos e pessoas da IoT. Por exemplo, as diretrizes empresariais e as melhores práticas devem ser atualizadas para incluir a gestão, utilização e proteção de dados IoT. As diretrizes de TI devem ser atualizadas para refletir a configuração adequada da IoT e o monitoramento de servidores, armazenamento e outros equipamentos de TI.

Serviços IoT e modelos de negócios

Configurar inúmeros dispositivos IoT individuais pode ser uma tarefa difícil, mas processar esses dados para obter inteligência de negócios útil também pode trazer seus próprios problemas. À medida que a indústria da IoT evolui, o ecossistema da IoT se expande para trazer novo suporte para a implementação da IoT e facilitar novos modelos de negócios.

Um dos maiores problemas da IoT é simplesmente fazê-la funcionar. As demandas de infraestrutura podem ser extensas, a segurança costuma ser problemática, enquanto as cargas de rede e de processamento podem adicionar nova complexidade aos negócios. Os fornecedores de IoT estão abordando esses problemas com um número crescente de plataformas SaaS projetadas para simplificar a adoção da IoT e eliminar muitos dos investimentos profundos necessários para gateways, computação de ponta e outros elementos específicos da IoT.

IoT SaaS opera entre o campo de dispositivos IoT e a empresa, gerenciando muitos dos elementos essenciais que uma empresa deve fornecer. Por exemplo, a oferta SaaS gerencia tarefas rotineiras de infraestrutura, como segurança de dados e relatórios, mas geralmente inclui processamento e computação de alto nível, como análises, com suporte adicional para ML. Isso alivia o data center corporativo dessa carga de IoT e a empresa pode se concentrar em receber e usar as análises resultantes.

As ofertas de IoT SaaS fornecem recursos semelhantes, portanto, considere cuidadosamente o preço para selecionar o fornecedor mais adequado ao número de dispositivos IoT, aos volumes de dados e às necessidades analíticas da sua organização. Provedores típicos de IoT SaaS incluem Altair SmartWorks, Emnify, Google Cloud IoT Core, IBM Watson IoT Platform, Microsoft Azure IoT Hub e Oracle Fusion Cloud IoT.

À medida que a indústria de IoT se expande, as empresas descobrirão que as ferramentas e softwares de IoT estão cada vez mais disponíveis em três locais principais da pilha de software:

• Dispositivos e borda. Essa camada mais baixa da pilha IoT inclui sistemas operacionais de dispositivos IoT, plataformas de gerenciamento de borda e ferramentas e plataformas de ingestão/pré-processamento de dados.
• Middleware. O meio da pilha de IoT inclui uma ampla gama de middleware e plataformas, como bancos de dados, corretores de mensagens, ferramentas de ingestão e gerenciamento de dados e plataformas de IoT mais abrangentes, destinadas a remover grande parte da carga de infraestrutura das empresas.
• Aplicações. A camada mais alta da pilha de IoT inclui aplicativos como acesso a dados, processamento, relatórios e ferramentas de visualização que permitem às empresas trabalhar com os dados de IoT que estão sendo coletados.

A IoT não está apenas mudando a forma como as empresas operam; está possibilitando uma variedade de novos modelos de negócios que permitem às organizações obter receitas de projetos e produtos de IoT. As empresas estão cada vez mais procurando maneiras de monetizar e integrar dados de IoT como novos fluxos de crescimento e receitas. Existem pelo menos quatro tipos de modelos de negócios que a IoT pode facilitar de forma eficaz:

• Dados vendáveis. Os dados brutos coletados por dispositivos IoT pode ser facilmente monetizado. Por exemplo, os dados recolhidos por um rastreador de fitness pessoal podem ser interessantes para as companhias de seguros de saúde que procuram ajustar as taxas com base na atividade física e no estado físico do consumidor, tais como dados de peso recolhidos a partir de balanças domésticas IoT.
• B2B e B2C. A IoT trata da coleta e análise de dados, e essas análises podem ser usadas para identificar e otimizar a fidelidade à marca ou impulsionar vendas adicionais com base nas necessidades de negócios ou nas atividades do consumidor identificadas pelos dispositivos IoT.
• Plataformas IoT. Os dados e análises produzidos pela IoT podem formar a base de plataformas que oferecem serviços de IA (pense: Alexa da Amazon). Essas plataformas continuam a aprender e a melhorar com uma riqueza de dados de IoT do mundo real, e os serviços oferecidos podem ser integrados por empresas terceirizadas mediante o pagamento de uma taxa.
• Pagamento conforme uso. Negócios como aluguel de bicicletas ou scooters são facilmente facilitados pelas tecnologias IoT. Os equipamentos podem ser localizados por GPS, encontrados pelos usuários com os aplicativos correspondentes e depois acessados, utilizados e pagos automaticamente. Os dados IoT podem analisar padrões de utilização e manutenção para otimizar o processo de negócios.

Quais são os requisitos para implementar a IoT?

Existem muitas questões técnicas para a IoT, incluindo a seleção e implantação de dispositivos, conectividade de rede, construção de capacidades e capacidades analíticas adequadas e segurança de rede e dados. Mas todas essas considerações estão relacionadas à construção e operação reais de uma infraestrutura IoT. Para muitas organizações, as questões iniciais são muito mais simples: Por que empreender um projeto de IoT e como devemos começar?

Não existe uma maneira única de abordar um projeto de IoT, e as iniciativas de IoT podem ser incrivelmente diversas em propósito e escopo. Tal como acontece com qualquer projeto de TI, uma iniciativa de IoT deve começar com uma estratégia clara que descreva o propósito do projeto e declare claramente os seus objetivos. Essa estratégia inicial também poderia sublinhar a proposta de valor pretendida do projecto – como o aumento da produtividade ou a diminuição dos custos através da manutenção preditiva – para justificar o investimento financeiro e intelectual necessário.

Com uma estratégia em mente, a empresa normalmente passa para um período de pesquisa e experimentação para identificar produtos de IoT, software e outros elementos de infraestrutura. Os gerentes de projeto implementam então projetos limitados de prova de princípio para demonstrar a tecnologia e refinar suas táticas de implantação e gerenciamento, como configuração e segurança. Ao mesmo tempo, os analistas avaliam formas de utilizar os dados resultantes e compreendem as ferramentas e a infraestrutura informática necessárias para obter inteligência de negócios a partir dos dados da IoT. Isso pode envolver o uso de recursos limitados de data center para análises em pequena escala, com foco nos recursos e serviços de nuvem pública à medida que o projeto de IoT é dimensionado.

Uma empresa pode abordar um projeto de IoT de três maneiras:

1. Experimental. Monte uma plataforma limitada ou de teste e deixe que os líderes empresariais e tecnológicos encontrem valor, semelhante na prática a uma empresa que inicia seus primeiros projetos de teste em uma nuvem pública.
2. Abrangente e formal. Empregue um plano de projeto claro, incluindo metas e um cronograma do projeto.
3. Um compromisso total com a IoT em toda a organização. Tal esforço geralmente requer mais experiência e confiança em IoT em comparação com outros.

Independentemente da abordagem, o segredo é manter o foco no valor que a IoT e seus dados trazem para os negócios.

Quais são os riscos e desafios da implementação da IoT?

Embora os riscos sejam bem compreendidos, o grande volume e diversidade dos dispositivos IoT exigem um maior nível de atenção e controlo do que uma empresa poderia exercer de outra forma. O mais prejudicial riscos de ambientes IoT inclui o seguinte:

• Incapacidade de descobrir todos os dispositivos IoT. As ferramentas e práticas de IoT devem ser capazes de descobrir e configurar todos os dispositivos de IoT no ambiente. Dispositivos não descobertos são dispositivos não gerenciados ou órfãos que podem não fornecer dados úteis e podem fornecer vetores de ataque para hackers acessarem a rede. Num sentido mais amplo, os administradores devem ser capazes de descobrir e controlar todos os dispositivos IoT na rede.
• Controle de acesso fraco ou ausente. A segurança da IoT depende da autenticação e autorização adequadas de cada dispositivo. Isto é reforçado pelo identificador exclusivo de cada dispositivo, mas ainda é importante configurar cada dispositivo IoT para privilégio mínimo ou confiança zero, permitindo acesso apenas aos recursos de rede que são essenciais para a operação de IoT e movimentação de dados. Reforce outras medidas de segurança adotando senhas fortes e habilitando a criptografia de rede para todos os dispositivos IoT. As senhas padrão de IoT devem ser alteradas e cada middleware, plataforma e aplicativo de IoT devem usar controle de acesso adequado ao se comunicar com dispositivos de IoT.
• Atualizações de dispositivos ignoradas ou negligenciadas. Os dispositivos IoT podem exigir atualizações ou patches periódicos para software ou firmware interno. Ignorar ou ignorar uma atualização de dispositivo pode deixar os dispositivos IoT suscetíveis a invasões ou hackers. Considere o planejamento e as práticas de atualização ao projetar um ambiente IoT. Alguns dispositivos podem ser difíceis ou impossíveis de atualizar em campo – muitas vezes devido às velocidades da rede IoT de baixa largura de banda – e podem até ser inacessíveis ou problemáticos para serem colocados off-line. Estas questões são uma parte crítica do Gerenciamento de dispositivos IoT e deve ser considerado durante a fase de planejamento do projeto de IoT.
• Segurança de rede ruim ou fraca. As implantações de IoT podem adicionar milhares de dispositivos a uma LAN. Cada novo dispositivo abre um potencial ponto de acesso para invasões. As organizações que implementam a IoT muitas vezes implementam medidas adicionais de segurança em toda a rede, incluindo sistemas de detecção e prevenção de intrusões, firewalls rigorosamente controlados, forte criptografia de dados e ferramentas antimalware abrangentes. As organizações também podem optar por segmentar a rede IoT do resto da rede de TI.
• Falta de política ou processo de segurança. Políticas e processos são vitais para uma segurança de rede adequada. Isto representa a combinação de ferramentas e práticas usadas para configurar, monitorar e reforçar a segurança dos dispositivos em toda a rede. Documentação adequada, diretrizes de configuração claras e relatórios e respostas rápidas fazem parte da IoT e da segurança diária da rede. Políticas e processos de IoT bem-sucedidos geralmente são o resultado da experiência, mas devem estar alinhados com as políticas e processos de TI existentes.

Etapas para implementação

Não existe uma abordagem única e onipresente para projetar e implementar uma infraestrutura de IoT, mas há um conjunto comum de considerações que podem ajudar as organizações a preencher todos os requisitos para arquitetar e implantar com êxito um projeto de IoT. Abaixo estão algumas considerações importantes de implementação.

Conectividade de rede. Os dispositivos IoT podem oferecer diversas alternativas de conectividade, incluindo conexão com fio, Wi-Fi, Bluetooth, 4G e 5G. Não existe uma regra que exija que todos os dispositivos utilizem a mesma conectividade, mas a padronização de uma abordagem pode simplificar a configuração e o monitoramento dos dispositivos. Decida também se sensores (entradas) e atuadores (saídas) devem usar a mesma rede ou uma rede diferente, segmentada ou isolada de outras redes.

Centro IoT. A simples passagem de todos os dados de IoT diretamente dos dispositivos para uma plataforma analítica pode resultar em conexões diferentes e desempenho insatisfatório. Uma plataforma intermediária, como um hub IoT, pode ajudar a organizar, pré-processar e criptografar dados de dispositivos em uma área antes de enviar esses dados para análise. Se uma instalação remota for habilitada para IoT, um hub poderá coletar e pré-processar esses dados de IoT na borda antes de enviá-los para análise adicional.

Agregação e análise. Depois que os dados são coletados, eles podem acionar sistemas de relatórios e atuadores ou ser coletados para análises mais profundas, consultas e outros fins de big data. Decida sobre as ferramentas de software usadas para processar, analisar, visualizar e conduzir o ML. Um exemplo inclui o escolha de banco de dados IoT e arquiteturas de banco de dados: SQL versus NoSQL ou estático versus streaming. Essas ferramentas podem ser implantadas no data center local ou usadas por meio de plataformas SaaS ou provedores de nuvem.

Gerenciamento e controle de dispositivos. Use uma ferramenta de software capaz de atender de forma confiável todos os dispositivos IoT implantados durante todo o ciclo de vida do projeto IoT. Procure altos níveis de automação e recursos de gerenciamento de grupos/ativos para simplificar a configuração e reduzir erros. A correção e atualização de dispositivos IoT está surgindo como um problema, e as organizações devem prestar muita atenção à atualização e atualização dos fluxos de trabalho.

Segurança. Cada dispositivo IoT é uma potencial vulnerabilidade de segurança, portanto, uma implementação de IoT deve incluir uma consideração cuidadosa da configuração e integração da IoT em ferramentas e plataformas de segurança existentes, como sistemas de detecção e prevenção de intrusões e ferramentas antimalware. Da mesma forma, os dados produzidos pelos dispositivos IoT estarão sujeitos a requisitos de proteção, conformidade e retenção de dados que devem ser considerados.

Infraestrutura de armazenamento e computação. Embora grande parte do foco esteja nos dispositivos e no suporte de IoT, é fundamental considerar o que acontece com o enorme volume de dados produzidos pela infraestrutura de IoT. Os dados de IoT devem ser armazenados e, em seguida, analisados ​​usando extensos recursos de computação. Às vezes, isso pode envolver terabytes, petabytes e até exabytes de dados de IoT processados ​​através de dezenas – até mesmo centenas – de servidores configurados para computação de big data. A infraestrutura de armazenamento e computação pode ser local, mas é cada vez mais relegada a provedores de nuvem pública.

Qual é o futuro da IoT?

A futuro da IoT pode ser difícil de prever porque a tecnologia e as suas aplicações ainda são relativamente novas e têm um enorme potencial de crescimento. Ainda assim, é possível fazer algumas previsões fundamentais.

Os dispositivos IoT continuarão a proliferar e nos próximos anos veremos bilhões de dispositivos IoT adicionais adicionados à Internet. Em 2023, existem mais de 15 mil milhões de dispositivos IoT conectados, e espera-se que este número duplique até 2030. Este crescimento é alimentado por uma combinação de tecnologias – incluindo a conectividade 5G – e inúmeros novos casos de utilização de negócios emergentes em grandes indústrias, tais como saúde e manufatura.

Os próximos anos provavelmente também testemunharão uma reavaliação e um aumento na segurança da IoT, começando com o design inicial do dispositivo até a seleção e implementação de negócios. Os dispositivos futuros incorporarão recursos de segurança mais fortes habilitados por padrão. Uma combinação de nova legislação, pressões regulatórias e padrões de dispositivos enfatizará o uso da criptografia de dados IoT de ponta a ponta. As ferramentas de segurança existentes, como detecção e prevenção de intrusões, incluirão suporte para arquiteturas IoT com registro abrangente e remediação ativa. Ao mesmo tempo, as ferramentas de gerenciamento de dispositivos IoT enfatizarão a auditoria de segurança e resolverão automaticamente os pontos fracos de segurança dos dispositivos IoT, como a substituição de senhas tradicionais de IoT por autenticação baseada em certificados.

Além disso, alguns aspectos da IA ​​e da IoT estão convergindo para formar uma inteligência artificial híbrida das coisas (AIOT) tecnologia destinada a combinar as capacidades de recolha de dados da IoT com as capacidades de computação e de tomada de decisão da IA. A AIoT pode criar uma plataforma mais capaz de interação homem-máquina e recursos avançados de aprendizagem. Os casos de uso de IA para IoT continuarão a se diversificar. A IA básica já é usada para prever eventos potenciais, como falhas de sistema, usando dados de IoT em tempo real. A IA de nível intermediário crescerá para fornecer ajuda em tempo real, como assistência de direção durante desvios de faixa de rodagem. E a IA avançada surgirá para trazer autonomia, como ajustar a insulina de um paciente em resposta aos níveis dinâmicos de glicose no sangue.

O armazenamento e o processamento de dados de IoT na borda se tornarão mais importantes à medida que a contagem de dispositivos e os volumes de dados de IoT colocam uma pressão cada vez maior na largura de banda e na latência da rede. Isto continuará a impulsionar mais trabalho de computação IoT, de infraestruturas centralizadas para computação distribuída/de borda – mais perto de onde os dados IoT são gerados e coletados.

Os volumes de dados IoT continuarão a aumentar e a traduzir-se em novas oportunidades de receitas para as empresas. Esses dados impulsionarão cada vez mais iniciativas de ML e IA em muitos setores, desde ciência, transporte, finanças e varejo.

Finalmente, o mercado de IoT continuará a crescer e amadurecer à medida que os fornecedores procuram oferecer plataformas e serviços em toda a pilha de IoT. Provedores de nuvem como a AWS já oferecem serviços abrangentes de IoT, enquanto provedores de serviços de telecomunicações como a AT&T se concentraram em mercados de IoT onde os usuários podem encontrar serviços variados de hardware e software para diferentes setores verticais. A maturidade do mercado ajudará a acelerar a criação de novas implantações de IoT, eliminando a complexidade e tornando o processo de design e implantação mais completo para as empresas.