El Internet de las Cosas (IoT) forma una red de dispositivos o “cosas”, interconectados a través de Internet, que facilita la creación de aplicaciones “inteligentes” integradas para hogares y empresas de todo el mundo. Los proveedores de servicios en la nube, como Amazon Web Services (AWS), están permitiendo que las aplicaciones de IoT alcancen alta seguridad, escalabilidad y eficiencia. Entre todas las plataformas en la nube, AWS IoT es pionera en la prestación de servicios para la creación de soluciones de IoT administradas inteligentes.
Fuente: Amazon Web Services (AWS) – Internet de las cosas (IoT).
AWS IoT conecta de forma segura dispositivos IoT a Amazon Web Services (AWS), así como a otros dispositivos IoT. Al escalar a miles de millones de dispositivos, proporcionar funciones de análisis y seguridad y administración de datos, AWS IoT ayuda a los desarrolladores a crear aplicaciones de IoT para muchos casos de uso.
AWS IoT es mucho más que ofrecer comunicación bidireccional entre dispositivos IoT y la nube. Centro Infra lo ayuda a comprender más sobre AWS IoT y lo que sus servicios pueden ofrecer para crear aplicaciones de IoT inteligentes.
¿Qué es AWS IoT (Internet de las cosas)?
El Internet de las cosas de Amazon Web Services o AWS IoT es una plataforma que conecta miles de millones de dispositivos IoT con los servicios en la nube de AWS y otros dispositivos IoT. Piense en ello como una capa intermedia entre dispositivos IoT y varios servicios AWS, que proporciona comunicación bidireccional y segura entre ellos a través de Internet.
Fuente: Amazon Web Services (AWS) – Internet de las cosas (IoT).
Los dispositivos de IoT pueden ser computadoras, aparatos eléctricos y electrónicos y teléfonos celulares. Mientras que los servicios de AWS incluyen Lambda, bases de datos, servicios de transmisión, servicios informáticos y muchos más. AWS IoT utiliza los protocolos MQTT, WebSocket y HTTP/1.1 para los mensajes que pasan entre dispositivos y los servicios de AWS.
AWS IoT se utiliza para varias aplicaciones de consumo, comerciales, industriales y automotrices. Por ejemplo, AWS IoT ayuda en “monitoreo del estado de los activos”, que determina si un equipo específico funciona de manera óptima mediante la captura de datos de IoT como temperatura, vibraciones y códigos de error.
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Para el consumidor, la domótica es un caso de uso clave, ya que proporciona una experiencia de hogar inteligente integrada. Específicamente, AWS IoT permite operaciones simples a complejas, como apagar bombillas de forma autónoma, hasta sistemas de seguridad que detectan amenazas automáticamente y envían notificaciones a los propietarios.
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En general, AWS IoT elimina la carga de administrar la infraestructura de la nube y al mismo tiempo permite a los usuarios crear aplicaciones seguras, confiables y escalables para cada caso de uso de IoT.
Es importante destacar que AWS IoT es seguro por diseño. Protege los datos del dispositivo a través de varios mecanismos de seguridad como cifrado, control de acceso y monitoreo. Además, permite crear soluciones de IoT más inteligentes, que pueden seguir aprendiendo aprovechando la inteligencia artificial (IA) y el aprendizaje automático (ML).
¿Qué ofrece AWS IoT?
AWS IoT ofrece tres tipos de servicios para respaldar las soluciones de IoT: i) software de dispositivo, ii) servicios de conectividad y control, y iii) servicios de análisis.
Software del dispositivo
El software para dispositivos AWS IoT ayuda a crear aplicaciones de IoT para cualquier plataforma y permite extenderlas a dispositivos perimetrales. Los siguientes son los componentes de software del dispositivo para crear y operar diversas soluciones de IoT:
- SDK para dispositivos y móviles: consta de todas las bibliotecas de código abierto y otros materiales de aprendizaje para que los desarrolladores puedan aprovechar cualquier plataforma y crear fácilmente soluciones de IoT.
- Greengrass: ayuda a conectar dispositivos IoT y operarlos en el borde
- FreeRTOS: sistema operativo que habilita dispositivos IoT, incluidos dispositivos periféricos pequeños y de bajo consumo de energía en soluciones IoT
- Probador de dispositivos: se utiliza para probar AWS IoT Greengrass y FreeRTOS
- ExpressLink: módulo de conectividad para vincular dispositivos a la nube y utilizar una variedad de servicios de AWS
Servicios de conectividad y control
Los servicios de control y conectividad de AWS IoT ayudan a proteger y administrar los dispositivos de IoT en la nube:
- AWS IoT Core: ayuda a los dispositivos conectados a AWS IoT a interactuar de forma segura con aplicaciones en la nube y otros dispositivos.
- AWS IoT Core Device Advisor: servicio totalmente administrado que proporciona pruebas para validar dispositivos IoT durante el desarrollo del “software del dispositivo”
- AWS IoT Device Defender: protege los dispositivos IoT de diversas vulnerabilidades de seguridad auditando y monitoreando los dispositivos conectados
- AWS IoT Device Management: se utiliza para funciones esenciales como acceso remoto a dispositivos, administración de actualizaciones de dispositivos, monitoreo y solución de problemas.
Servicios de análisis
AWS IoT Analytics facilita el análisis de datos de IoT para extraer valor de cantidades masivas de información más rápidamente. Esta plataforma de análisis totalmente administrada automatiza cada paso del análisis, desde la limpieza y transformación de datos hasta la consulta y el análisis de datos. Los servicios de análisis de la plataforma permiten consultas eficientes sobre datos de IoT con un motor de consultas SQL integrado.
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Además, existen otras capacidades de los servicios de AWS IoT Analytics que ayudan a las empresas y a los consumidores a utilizar análisis para crear aplicaciones innovadoras.
¿Qué es AWS IoT Core?
AWS IoT Core es el corazón de la arquitectura de AWS IoT que interconecta dispositivos de IoT con servicios de AWS y otros dispositivos de IoT. En particular, IoT Core puede interactuar con dispositivos cuando están fuera de línea.
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Mediante una función de registro, AWS IoT Core mantiene una identidad única para cada dispositivo conectado y realiza un seguimiento de los metadatos del dispositivo. Los usuarios pueden aprovechar los SDK de AWS para conectar y autenticar dispositivos y aplicaciones de IoT con IoT Core y pasar mensajes mediante protocolos de IoT estándar. Además, AWS IoT Core tiene varias otras características para conectar, administrar y proteger soluciones de IoT en la nube.
Puerta de enlace del dispositivo
Device Gateway totalmente administrado y escalable de AWS IoT Core administra todas las conexiones de IoT activas y garantiza su comunicación segura y eficiente con IoT Core. Esta característica admite la comunicación con protocolos IoT estándar y permite conexiones de baja latencia cuando se comunica con protocolos MQTT o WebSocket. La función Device Gateway también facilita la migración a AWS para los usuarios.
Agente de mensajes
AWS IoT Core incluye una función Message Broker para una transmisión de mensajes de alto rendimiento y baja latencia entre dispositivos y aplicaciones de IoT. Esta función escalable y totalmente administrada admite muchos patrones de mensajería, lo que permite a los usuarios intercambiar mensajes desde cualquier dispositivo conectado. Además, los mecanismos de control de acceso de Message Broker permiten a los usuarios controlar quién puede acceder al servicio.
Motor de reglas
El Rules Engine de AWS IoT Core permite a los usuarios definir reglas comerciales, en función de las cuales el servicio puede procesar y analizar datos del dispositivo. Los usuarios pueden establecer reglas para que los dispositivos se comporten según parámetros como el contenido del mensaje y otros datos del dispositivo. Además, Rules Engine tiene capacidades como el enrutamiento de mensajes a otros servicios de AWS y proporciona funciones definidas para la transformación de datos.
Sombra del dispositivo
Device Shadow de AWS IoT Core es una versión virtual del dispositivo IoT conectado. Específicamente, esta característica mantiene el “estado más reciente del dispositivo” y el “estado futuro deseado”, que otros dispositivos pueden usar para interactuar con el dispositivo IoT, utilizando API REST de alta disponibilidad.
Servicio de voz de Alexa (AVS) e integración con Sidewalk
AWS IoT Core se integra con Alexa Voice Service (AVS) y Sidewalk. En primer lugar, la integración AVS utiliza un dispositivo virtual incorporado de Alexa para funcionalidades relacionadas con Alexa, como la decodificación y mezcla de audio, lo que en última instancia reduce el costo de crear dispositivos incorporados de Alexa. En segundo lugar, Amazon Sidewalk Integration es un servicio gratuito que mejora la conectividad y simplifica la configuración del dispositivo.
Además, AWS IoT Core admite la tecnología de red de área amplia de largo alcance (LoRaWAN). A su vez, esto permite a los usuarios conectar dispositivos inalámbricos con LoRaWAN, así como mecanismos de autenticación y autorización como autenticación basada en certificados, autenticación basada en tokens creados por el cliente y cifrado para asegurar el acceso a dispositivos IoT.
¿Qué es AWS IoT Greengrass?
Si los usuarios necesitan una solución de IoT con componentes prediseñados para casos de uso comunes y desean crear rápidamente aplicaciones de IoT más simples desde cero, entonces AWS IoT Greengrass proporciona la solución perfecta. Según Amazon Web Services, AWS IoT Greengrass es un servicio de nube y tiempo de ejecución de borde de código abierto para crear, implementar y administrar software de dispositivos.
Catálogo de software y componentes modulares
AWS IoT Greengrass permite crear software para dispositivos inteligentes de manera más fácil y rápida al proporcionar componentes modulares prediseñados. Esta funcionalidad elimina la necesidad de estar familiarizado con los protocolos de dispositivos, las API externas y la administración de credenciales.
Además, AWS ofrece un catálogo de software Greengrass, que es un índice de los componentes de Greengrass en GitHub, desarrollado por la comunidad de Greengrass. Los usuarios pueden aprovechar y modificar estas herramientas para acelerar el desarrollo de aplicaciones de IoT.
Procesamiento local para reducción de costos
AWS IoT Greengrass permite el soporte de procesamiento local para AWS Lambda, contenedores y sombras de dispositivos, lo que reduce los costos de transferencia de datos a la nube.
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Por ejemplo, el procesamiento local permite a los usuarios ejecutar funciones Lambda en el propio dispositivo para que pueda responder más rápido a eventos e interacciones y realizar procesamiento de datos. Además, AWS IoT Greengrass facilita la mensajería local, el acceso a recursos y el desarrollo.
Inferencia de ML local
La inferencia de ML local (aprendizaje automático) de AWS IoT Greengrass proporciona modelos de ML entrenados y creados en la nube para realizar inferencia de ML en dispositivos locales. A su vez, la inferencia de ML local elimina los costos de transferencia de datos y la alta latencia cuando se utilizan modelos de ML en la nube.
Gestión del flujo de datos
AWS IoT Greengrass admite la recopilación, procesamiento, retención y exportación de flujos de datos desde dispositivos IoT. Esta característica también permite gestionar los eventos del ciclo de vida de un flujo de datos, las políticas de retención de datos y la transferencia de datos a la nube.
Funciones de seguridad
Las características de seguridad de AWS IoT Greengrass permiten a los usuarios proteger información confidencial. Por ejemplo, el Secrets Manager del servicio protege “secretos”, como credenciales, claves y puntos finales, en el borde. Además, la función permite proteger claves privadas en un componente de hardware seguro.
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Actualizaciones de software
Otra característica útil de Greengrass es la capacidad de actualizar el software AWS IoT Greengrass Core que se ejecuta en dispositivos Greengrass. En particular, estas actualizaciones de software inalámbricas (OTA) ayudan a mantener los dispositivos constantemente actualizados con los últimos parches de seguridad, correcciones de errores y nuevas funciones.
¿Qué es AWS IoT SiteWise?
AWS IoT SiteWise es un servicio administrado, dedicado a casos de uso industrial, para recopilar, modelar, analizar y visualizar datos generados a partir de equipos industriales a escala. El servicio modela activos, procesos e instalaciones para comprender las relaciones entre dispositivos y equipos industriales a través de la jerarquía de activos que crea. En última instancia, IoT SiteWise permite a los usuarios centrarse en optimizar las cargas de trabajo, dejando operaciones innecesarias como la recopilación de datos y la gestión de aplicaciones a Amazon Web Services.
AWS IoT SiteWise puede calcular transformaciones (expresiones matemáticas) y métricas de activos en intervalos definidos por el usuario para que estén disponibles para análisis. Además, AWS IoT SiteWise genera automáticamente datos estadísticos como recuento, suma y promedio durante un período específico y los visualiza mediante la función SiteWise Monitor.
Borde de AWS IoT SiteWise
Otra característica de AWS IoT SiteWise es que el software AWS IoT SiteWise Edge utiliza AWS IoT Greengrass para procesar localmente los datos del equipo antes de enviarlos a la nube.
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AWS IoT SiteWise Edge utiliza múltiples protocolos industriales para la recopilación de datos y se ejecuta en hardware local. Cuando se completa el procesamiento de datos, los datos se pueden enviar al almacenamiento de SiteWise o al almacenamiento a largo plazo.
Gestión de puertas de enlace
AWS IoT SiteWise se puede utilizar para administrar puertas de enlace y proporciona API para ver todas las puertas de enlace activas. Los usuarios pueden monitorear el estado, el estado y el rendimiento de la puerta de enlace mediante Amazon CloudWatch.
Monitor de AWS IoT SiteWise
AWS IoT SiteWise Monitor es una característica que permite a los usuarios interactuar con datos de dispositivos conectados a AWS IoT. Más allá de eso, AWS IoT SiteWise Monitor ayuda a los usuarios a visualizar datos de métricas y activos en tiempo real, utilizando varios diagramas, como gráficos.
Además, si los usuarios desean ver cómo se comporta su equipo y detectar cualquier problema, pueden configurar alarmas mediante la consola, el monitor o el SDK de AWS IoT SiteWise.
¿Qué es AWS IoT Analytics?
Los dispositivos de IoT generan volúmenes masivos de datos en tiempo real, que a menudo pueden contener información oculta para ayudar a tomar decisiones comerciales informadas y mejorar las operaciones comerciales.
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Debido a la i) naturaleza altamente desestructurada de los datos de IoT, ii) el grado de “ruido” incluido en esta información y iii) muchas otras complejidades asociadas con los datos de IoT, a menudo es difícil aprovechar las plataformas de análisis tradicionales para procesar y aprovechar fácilmente conocimientos ocultos dentro de los datos.
AWS IoT Analytics intenta resolver algunos de estos problemas comunes de análisis de datos:
Automatización de los pasos de análisis
AWS IoT Analytics realiza una ejecución analítica eficiente con un gran volumen de datos de Internet de las cosas, administrando por completo toda la experiencia analítica. Específicamente, este servicio automatiza cada paso del proceso de análisis, incluida la transformación, el filtrado y el enriquecimiento de datos antes de introducir la información en el motor de análisis de AWS. Después de los pasos previos necesarios, los usuarios pueden ejecutar consultas SQL sobre los datos o realizar aprendizaje automático para obtener información empresarial más potente.
Herramientas de aprendizaje automático y modelos de análisis
AWS IoT Analytics tiene modelos de ML (aprendizaje automático) prediseñados que los usuarios pueden emplear para iniciar análisis directamente, sin crear algoritmos desde cero.
Además, las capacidades de análisis personalizadas proporcionan varias herramientas de aprendizaje automático totalmente administradas. Por ejemplo, AWS IoT Analytics permite crear un Jupyter Notebook, que se conecta directamente con datos de Internet de las cosas y ejecuta ML para crear modelos precisos.
Además, AWS IoT Analytics importa código de herramientas externas como MATLAB y Octave y permite a los usuarios ejecutarlos según sus horarios.
Almacenamiento de datos optimizado
AWS IoT Analytics ofrece almacenamiento de datos optimizado para datos analíticos procesados y almacena automáticamente datos sin procesar para procesarlos más adelante. Este almacenamiento optimizado de Amazon Web Services (AWS) hace que las consultas sobre datos de Internet de las cosas (IoT) sean eficientes al reducir el tiempo de respuesta.
