O que é o Hub IoT do Azure?

A Internet das Coisas (IoT) conecta dispositivos físicos para trocar dados pela Internet. Com mais de 10 bilhões de dispositivos conectados em todo o mundo, qualquer coisa inserida com sensores e software pode ingressar nessa rede.

O Hub IoT do Azure é um serviço gerenciado que atua como um hub de mensagens central em uma solução de IoT baseada em nuvem. Ele habilita a comunicação confiável e segura em escala entre um aplicativo IoT e seus dispositivos anexados. Quase todos os dispositivos podem ser conectados a um hub IoT.

Há suporte para vários padrões de mensagens, incluindo mensagens de dispositivo para nuvem, upload de arquivos de dispositivos e métodos de solicitação de resposta para controlar seus dispositivos. O Hub IoT também dá suporte ao monitoramento para ajudar você a acompanhar a criação, a conexão e as falhas dos dispositivos.

O Hub IoT pode ser dimensionado para milhões de dispositivos conectados simultaneamente, além de milhões de eventos por segundo para dar suporte a suas cargas de trabalho de IoT.

Entender dispositivos IoT

Os dispositivos IoT diferem de outros clientes, como navegadores e aplicativos móveis de várias maneiras:

• Eles geralmente são sistemas inseridos sem operador humano, como um sensor ou um atuador.
• Eles podem ser implantados em locais remotos em que o acesso físico é caro, difícil ou impossível. Por exemplo, sensores em um parque eólico ou em uma plataforma de petróleo.
• Eles só podem ser acessíveis por meio do back-end da solução, não diretamente da Internet. Por exemplo, um dispositivo por trás de um firewall ou em uma rede privada.
• Eles podem ter recursos limitados de energia e processamento, como um rastreador de ativos alimentado por bateria.
• Eles podem ter conectividade de rede intermitente, lenta ou cara, como um dispositivo conectado por uma rede celular.
• Talvez seja necessário usar protocolos de aplicativo proprietários, personalizados ou específicos do setor, como MQTT ou AMQP.

Conectar e autenticar dispositivos

Cada Hub IoT tem um registro de identidade que armazena informações sobre os dispositivos e módulos com permissão para se conectar a ele. Antes de um dispositivo ou módulo poder se conectar, deve existir uma entrada para esse dispositivo ou módulo no registro de identidade do Hub IoT. O dispositivo ou módulo autentica com o hub IoT com base em credenciais armazenadas no registro de identidade.

O Hub IoT dá suporte a dois métodos de autenticação entre o dispositivo e o Hub IoT. Você pode usar a autenticação baseada em token SAS ou a autenticação de certificado X.509.

• Os tokens SAS autenticam cada chamada de dispositivo para o Hub IoT usando uma chave simétrica. Esse método é simples de implementar e funciona bem para dispositivos que podem armazenar com segurança a chave simétrica.
• Os certificados X.509 autenticam dispositivos durante conexões TLS (Transport Layer Security). Esse método é mais seguro e escalonável, escolha esse método para dispositivos que exigem um nível mais alto de segurança e podem gerenciar certificados.

Você pode configurar e provisionar vários dispositivos de cada vez usando o Serviço de Provisionamento de Dispositivos no Hub IoT.

Para obter mais informações, confira Controle e gerenciamento de dispositivo.

Padrões de comunicação do dispositivo

A conexão com a Internet entre o dispositivo IoT e o Hub IoT é protegida usando o padrão do protocolo TLS. O Azure IoT dá suporte ao TLS 1.2, 1.1 e 1.0 (para compatibilidade com versões anteriores). Verifique o suporte ao TLS no Hub IoT para ver como configurar o hub para usar o TLS 1.2, que fornece mais segurança.

Com o Hub IoT, você pode enviar informações do aplicativo de dispositivo para o back-end da solução e do back-end para o aplicativo de dispositivo. O Hub IoT fornece mensagens confiáveis e garante que as mensagens sejam entregues mesmo na presença de interrupções de rede. Para obter mais informações, consulte Comunicação dispositivo a nuvem e comunicação de nuvem para dispositivo.

Exemplos de comunicação do dispositivo incluem:

• Um caminhão de refrigeração envia a temperatura a cada 5 minutos para um hub IoT.
• O serviço de back-end que envia um comando a um dispositivo a fim de alterar a frequência em que ele envia dados para ajudar a diagnosticar um problema.
• Um dispositivo que monitora um reator em lotes em uma planta química enviando um alerta quando a temperatura excede um determinado valor.

Enviar telemetria de dispositivos

Os hubs IoT podem receber telemetria de dispositivos e roteá-la para os serviços de back-end apropriados. Exemplos de telemetria recebidos de um dispositivo podem incluir dados de sensor, como velocidade ou temperatura, uma mensagem de erro, como evento perdido, ou uma mensagem de informações para indicar que o dispositivo está em boas condições. Os dispositivos IoT enviam eventos a um aplicativo para obter insights. Os aplicativos podem exigir subconjuntos específicos de eventos para processamento ou armazenamento em diferentes pontos de extremidade.

Para obter mais informações, confira Infraestrutura e conectividade do dispositivo.

Adicionar propriedades do dispositivo

As propriedades podem ser lidas ou definidas no hub IoT e podem ser usadas para enviar notificações quando uma ação for concluída. Um exemplo de uma propriedade específica em um dispositivo é a temperatura. A temperatura pode ser uma propriedade gravável que pode ser atualizada no dispositivo ou lida de um sensor de temperatura conectado ao dispositivo.

Você pode habilitar propriedades no Hub IoT usando Dispositivos gêmeos ou Plug and Play.

Emitir comandos para dispositivos

O Hub IoT implementa comandos permitindo que você invoque métodos diretos em dispositivos. Um exemplo de um comando é a reinicialização de um dispositivo. Os métodos diretos representam uma interação solicitação-resposta com um dispositivo semelhante a uma chamada HTTP na qual eles têm êxito ou falham imediatamente (após um tempo limite especificado pelo usuário). Essa abordagem é útil para cenários em que o curso de ação imediata é diferente dependendo se o dispositivo foi capaz de responder.

Manipular dados do dispositivo

Os dispositivos enviam dados para o Hub IoT, que atua como um hub de mensagens central para comunicação bidirecional entre seu aplicativo IoT e os dispositivos gerenciados por ele. Depois que os dados chegarem ao Hub IoT, eles poderão ser processados e roteados para outros serviços para análise e ação adicionais.

O Hub IoT oferece a capacidade de desbloquear o valor dos dados do dispositivo com outros serviços do Azure para que você possa mudar para a solução de problemas preditiva, em vez de gerenciamento reativo. Conecte seu hub IoT com outros serviços do Azure para fazer aprendizado de máquina, análise e IA para agir em dados em tempo real, otimizar o processamento e obter insights mais aprofundados.

O ponto de extremidade interno coleta dados dos dispositivos por padrão

Um ponto de extremidade interno coleta dados de seus dispositivos por padrão. Os dados são coletados usando um padrão de requisição-resposta em pontos de extremidade dedicados para dispositivos IoT, são retidos por até sete dias e utilizados para executar ações em um dispositivo. Os dados aceitos pelo ponto de extremidade do dispositivo incluem:

• Enviar mensagens do dispositivo para a nuvem.
• Receber mensagens da nuvem para o dispositivo.
• Inicie os uploads de arquivos.
• Recupere e atualize as propriedades do dispositivo gêmeo.
• Receber solicitações de métodos diretos.

Para saber mais sobre pontos de extremidade do Hub IoT, consulte Pontos de extremidade do Hub IoT.

O roteamento de mensagem envia dados para outros pontos de extremidade

Os dados também podem ser roteados para serviços diferentes para processamento adicional. À medida que a solução de IoT é dimensionada, o número de dispositivos, o volume de eventos, a variedade de eventos e os diferentes serviços também variam. Um método flexível, escalonável, consistente e confiável para rotear eventos é necessário para atender a esse padrão. Para obter um tutorial mostrando vários usos do roteamento de mensagens, confira Tutorial: Enviar dados do dispositivo para o Armazenamento do Azure usando o roteamento de mensagens do Hub IoT.

O Hub IoT dá suporte à configuração de pontos de extremidade personalizados para serviços do Azure, incluindo Contêineres de armazenamento, Hubs de Eventos, filas do Barramento de Serviço, tópicos do Barramento de Serviço e Cosmos DB. Depois que o ponto de extremidade for configurado, você poderá rotear seus dados de IoT para qualquer um desses pontos de extremidade para executar operações de dados downstream.

O Hub IoT também se integra à Grade de Eventos, que permite que você realize fan-out dos dados para vários assinantes. A Grade de Eventos é um serviço de eventos totalmente gerenciado que permite gerenciar eventos facilmente em vários serviços e aplicativos diferentes do Azure. A Grade de Eventos simplifica a criação de aplicativos controlados por eventos e arquiteturas sem servidor. Para obter mais informações, confira Comparar o roteamento de mensagens e a Grade de Eventos do Hub IoT.

Integrar com outros serviços do Azure

Você pode integrar o Hub IoT com outros serviços do Azure para criar soluções completas de ponta a ponta. Por exemplo, use:

• A Grade de Eventos do Azure para permitir que sua empresa reaja rapidamente a eventos críticos.
• Aplicativos Lógicos do Azure para automatizar processos de negócios.
• Aprendizado de máquina do Azure para adicionar o aprendizado de máquina e modelos de AI a sua solução.
• Azure Stream Analytics para executar cálculos de análise em tempo real nos dados que fluem de seus dispositivos.

Próximas etapas

Para testar uma solução de IoT de ponta a ponta, confira o início rápido do Hub IoT:

• Enviar telemetria de um dispositivo para um Hub IoT
• Controlar um dispositivo conectado a um hub IoT

Para saber mais sobre como você pode criar e implantar soluções de IoT com o Azure IoT, visite:

• O que é a Internet das Coisas do Azure?