Por que os dispositivos de borda são centrais para o sucesso do IoT?

dispositivos de borda

Na Internet das Coisas (IoT), os dispositivos de borda parecem quase uma reflexão tardia, atribuídos a uma posição secundária na fronteira entre os dispositivos IoT e as aplicações sofisticadas de software IoT na nuvem. No entanto, conforme os desenvolvedores lidam com os requisitos de IoT, os dispositivos de borda desempenharão um papel central na abordagem dos muitos desafios que estão por vir em sistemas de IoT em grande escala.

Em sua função mais básica, os dispositivos de borda conectam dispositivos terminais IoT com recursos remotos – não muito diferente de como um centro de telecomunicações, controlador de entrada/saida industrial e roteador Wi-Fi conectam, respectivamente, telefones, dispositivos de automação de fábrica e computadores domésticos. Um dispositivo de borda pode simplificar muito os requisitos para o projeto do dispositivo IoT, oferecendo suporte a diversas tecnologias e protocolos sem fio. Os desenvolvedores podem se concentrar no projeto de sua aplicação de dispositivo IoT, em vez de trabalhar com as opções limitadas de conectividade sem fio. Ainda assim, a natureza da IoT leva à necessidade de dispositivos de borda para oferecer suporte a funcionalidades além da conectividade básica. Vamos revisar os recursos de borda da IoT.

Dispositivos de Borda oferecem soluções para o IoT

As aplicações de IoT prosperam com o efeito de massa de centenas ou milhares de nós de sensores sem fio despejando fluxos de dados. A implantação e a manutenção desses nós em grande número representam um desafio logístico significativo que pode certamente impedir o sucesso geral da IoT. Os dispositivos de borda oferecem uma solução natural ao fornecer um host local para o comissionamento inicial de um grande número de dispositivos em redes IoT e lidar com as atualizações over-the-air subsequentes desses dispositivos. Além disso, os dispositivos de borda podem fornecer versões locais de serviços baseados em nuvem para manter as operações quando as conexões em nuvem estão inativas. Para operações sensíveis ao tempo, os dispositivos de borda podem realizar o processamento local essencial para suportar loops de feedback de latência curta, incapazes de tolerar o atraso extra imposto pelo acesso à nuvem.

Ao mesmo tempo, os dispositivos de borda podem ajudar a garantir que a implantação, a manutenção e as operações contínuas permaneçam seguras do dispositivo à nuvem. Ao particionar uma sub-rede de nós sensores, os dispositivos de borda oferecem inerentemente um grau de proteção indisponível em topologias IoT mais rasas que permitem que os hackers alcancem a nuvem para atacar um grande conjunto de dispositivos terminais diretamente. Com sua combinação de isolamento e recursos de maior desempenho, os dispositivos de borda podem fornecer segurança mais robusta necessária para mitigar muitos atques, exceto os ataques mais determinados.

Os dispositivos de borda também fornecem aos desenvolvedores meios para atender aos requisitos de privacidade de forma mais eficaz. Em 25 de maio de 2018, o Regulamento geral de proteção de dados (GDPR) da UE substituiu a Diretiva de proteção de dados 95/46 / EC. O GDPR foi projetado para aumentar a privacidade de dados para cidadãos da UE e impõe regulamentações de privacidade às empresas da UE e a qualquer organização que processe dados de residentes da UE. Conceitos, incluindo privacidade por padrão, e técnicas de privacidade, como minimização de dados, irão adicionar requisitos de IoT que provavelmente encontrarão resolução na borda. Ao mesmo tempo, conforme os cientistas de dados encontram mais restrições para enviar dados detalhados para a nuvem, as soluções de IoT precisarão extrair algoritmos com muitos dados, como aprendizado de máquina anônimo e correspondência de padrão avançada, para a borda.

Para atender aos seus diversos requisitos, os dispositivos de borda serão construídos sobre uma base de hardware que combina os recursos de plataformas host e sistemas em tempo real, usando processadores e microcontroladores (Figura 1). À medida que a inteligência da IoT se expande da nuvem para abranger a borda, esses dispositivos oferecerão maior desempenho e recursos de especialização de processamento necessários para suportar a sofisticação do algoritmo em segurança, privacidade, análise e muito mais.

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Figura 1: Usando processadores e microcontroladores e comunicação sem fio, os dispositivos IoT de borda combinam o desempenho dos sistemas host com a conectividade dos controladores de Entrada e Saída para oferecer suporte a sua função exclusiva na hierarquia dos sistemas IoT. (Fonte: NXP Semiconductors)

Conclusão

Os desenvolvedores podem esperar uma ênfase crescente nos sistemas de borda em todos os níveis da cadeia de soluções de IoT – de chips a módulos e placas e especialização de software. Na verdade, a Arm® já identificou os dispositivos de borda como um elemento-chave para atender aos requisitos emergentes da IoT. À medida que os aplicativos de IoT evoluem, os dispositivos de borda desempenharão um papel fundamental no atendimento de requisitos mais complexos para soluções eficazes de IoT.

Artigo escrito por Stephen Evanczuk, publicado no blog da Mouser Electronics: Why the Edge Is Central to IoT Success

Adaptado e Traduzido por Equipe Embarcados.

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