O que é o Hub IoT do Azure?

A Internet das Coisas (IoT) liga dispositivos físicos para trocar dados através da internet. Com mais de 10 mil milhões de dispositivos ligados em todo o mundo, tudo o que esteja embutido com sensores e software pode juntar-se a esta 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 permite uma comunicação confiável e segura em escala entre um aplicativo IoT e seus dispositivos conectados. Pode ligar quase qualquer dispositivo a um hub IoT.

O Hub IoT suporta vários padrões de mensagens, incluindo mensagens dispositivo-para-nuvem, carregamento de ficheiros a partir de dispositivos e métodos de pedido-resposta para controlar os seus dispositivos. Também suporta monitorização para ajudar a acompanhar a criação de dispositivos, ligações e falhas de dispositivos.

O Hub IoT é dimensionado para milhões de dispositivos conectados simultaneamente e milhões de eventos por segundo para dar suporte às suas cargas de trabalho de IoT.

Compreender dispositivos IoT

Os dispositivos IoT diferem de outros clientes, como navegadores e aplicações móveis, de várias formas:

• São frequentemente sistemas embutidos sem operador humano, como um sensor ou um atuador.
• Podem ser implementados em locais remotos onde o acesso físico é caro, difícil ou impossível. Por exemplo, sensores num parque eólico ou numa plataforma petrolífera.
• Podem ser apenas acedidos através dos seus serviços cloud, não diretamente pela internet. Por exemplo, um dispositivo atrás de um firewall ou numa rede privada.
• Podem ter recursos limitados de energia e processamento, como um rastreador de ativos alimentado por bateria.
• Podem ter conectividade de rede intermitente, lenta ou dispendiosa, como um dispositivo ligado numa rede móvel.
• Podem precisar de usar protocolos de aplicação proprietários, personalizados ou específicos da indústria, como MQTT ou AMQP.

Liga e autentica dispositivos

Cada hub IoT tem um registro de identidade que armazena informações sobre os dispositivos e módulos permitidos para se conectar a ele. Antes de um dispositivo ou módulo se poder ligar, o registo de identidade do hub IoT deve ter uma entrada para esse dispositivo ou módulo. Um dispositivo ou módulo é autenticado com o hub IoT com base em credenciais armazenadas no registro de identidade.

O Hub IoT suporta 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 ao Hub IoT usando uma chave simétrica. Este método é simples de implementar e funciona bem para dispositivos que conseguem armazenar a chave simétrica de forma segura.
• Os certificados X.509 autenticam dispositivos durante ligações de Segurança da Camada de Transporte (TLS). Este método é mais seguro e escalável. Escolha este método para dispositivos que exijam um nível de segurança mais elevado e consigam gerir certificados.

Pode configurar e provisionar vários dispositivos ao mesmo tempo usando o Serviço de Provisionamento de Dispositivos Hub IoT.

Para obter mais informações, consulte Gerenciamento e controle de dispositivos.

Padrões de comunicação de dispositivos

A ligação à internet entre o dispositivo IoT e o Hub IoT é assegurada através do padrão Transport Layer Security (TLS). O Azure IoT suporta TLS 1.2, 1.1 e 1.0 (para compatibilidade retroativa). Verifique o suporte ao TLS no Hub IoT para ver como configurar o seu hub para usar TLS 1.2, que oferece mais segurança.

Ao usar o Hub IoT, pode enviar informações tanto da aplicação do dispositivo para os seus serviços cloud como dos seus serviços cloud para a aplicação do dispositivo. O Hub IoT fornece mensagens fiáveis e garante que as mensagens são entregues mesmo na presença de interrupções da rede. Para mais informações, consulte Comunicação dispositivo-para nuvem e Comunicação Cloud-para-dispositivo.

Exemplos de comunicação com dispositivos incluem:

• Um camião frigorífico a enviar temperatura a cada cinco minutos para um hub IoT.
• Um serviço na cloud a enviar um comando para um dispositivo para alterar a frequência com que envia dados para ajudar a diagnosticar um problema.
• Um dispositivo que monitoriza um reator em batelada numa fábrica de produtos químicos que envia um alerta quando a temperatura excede um determinado valor.

Enviar telemetria a partir dos dispositivos

Os hubs IoT podem receber telemetria dos dispositivos e encaminhá-la para os serviços cloud apropriados. Exemplos de telemetria recebidos de um dispositivo podem incluir dados do sensor, como velocidade ou temperatura, uma mensagem de erro, como evento perdido, ou uma mensagem informativa para indicar que o dispositivo está em boas condições. Os dispositivos IoT enviam eventos para 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, consulte Infraestrutura e conectividade de dispositivos.

Adicionar propriedades do dispositivo

Pode ler ou definir propriedades a partir do hub IoT e usá-las para enviar notificações quando uma ação termina. 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 a partir de um sensor de temperatura conectado ao dispositivo.

Você pode ativar propriedades no Hub IoT usando Device Twins ou Plug and Play.

Emitir comandos para dispositivos

O Hub IoT implementa comandos permitindo que você invoque métodos diretos em dispositivos. Um exemplo de comando é a reinicialização de um dispositivo. Os métodos diretos representam uma interação solicitação-resposta com um dispositivo semelhante a uma chamada HTTP, na medida em que são bem-sucedidos ou falham imediatamente (após um tempo limite especificado pelo usuário). Esta abordagem é útil em cenários em que o curso da ação imediata é diferente dependendo da capacidade do dispositivo de responder.

Lidar com dados de dispositivos

Os dispositivos enviam dados para o Hub IoT, que atua como um hub central de mensagens para comunicação bidirecional entre a sua aplicação IoT e os dispositivos que esta gere. Quando os dados chegam ao Hub IoT, podem ser processados e encaminhados para outros serviços para análise e ação adicionais.

O Hub IoT oferece a capacidade de desbloquear o valor dos dados do seu dispositivo com outros serviços do Azure para que você possa mudar para a solução preditiva de problemas em vez do gerenciamento reativo. Conecte seu hub IoT a 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 profundos.

O ponto de extremidade integrado coleta dados do dispositivo por padrão

Um ponto de extremidade integrado coleta dados do seu dispositivo por padrão. Os dados são recolhidos utilizando um padrão de pedido e resposta através de endpoints dedicados de dispositivos IoT, retidos por um período máximo de sete dias e utilizados para executar ações num dispositivo. O endpoint do dispositivo aceita dados para:

• Envio de mensagens de dispositivo para cloud.
• Receber mensagens da nuvem para o dispositivo.
• Iniciar carregamento de ficheiros.
• Recuperar e atualizar propriedades gémeas de dispositivos.
• Receber solicitações diretas de método.

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

O roteamento de mensagens envia dados para outros destinos finais.

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

O Hub IoT suporta a configuração de endpoints personalizados para serviços Azure, incluindo contentores de armazenamento, Event Hubs, filas do Service Bus, tópicos do Service Bus e Cosmos DB. Depois de configurar o endpoint, pode encaminhar os seus dados IoT para qualquer um destes endpoints para realizar operações de dados a jusante.

O Hub IoT também se integra ao Event Grid, que permite distribuir dados para vários assinantes. A Grade de Eventos é um serviço de eventos totalmente gerenciado que permite gerenciar facilmente eventos em muitos serviços e aplicativos diferentes do Azure. A Grade de Eventos simplifica a criação de aplicativos orientados a eventos e arquiteturas sem servidor. Para obter mais informações, consulte Comparar roteamento de mensagens e grade de eventos para o 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:

• Grade de Eventos do Azure para permitir que sua empresa reaja rapidamente a eventos críticos.
• Aplicativos Lógicos do Azure para automatizar processos de negócios.
• Azure Machine Learning para adicionar modelos de aprendizagem automática e IA à sua solução.
• Azure Stream Analytics para executar cálculos analíticos em tempo real no streaming de dados dos seus dispositivos.

Próximos passos

Para experimentar uma solução IoT de ponta a ponta, consulte os quickstarts do Hub IoT:

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

Para saber mais sobre as formas de construir e implementar soluções IoT com Azure IoT, veja:

• O que é a Internet das Coisas do Azure?