Introdução

Tudo ao nosso redor está em processo de evolução: agricultura, educação, logística, segurança, sistemas de transporte, fabricação de produtos, controle do meio ambiente e até mesmo o modo como cuidamos de nossa saúde. Boa parte da evolução de cada uma dessas áreas está relacionada ao impacto de objetos comuns passarem a estar conectados à internet, ou "the Internet of Things" (IoT) – a Internet das Coisas.

Internet das Coisas é a união de objetos (por exemplo, veículos, ferramentas, prédios, roupas, eletrodomésticos e acessórios do dia a dia) com softwares, sensores, atuadores e alguma forma de conectividade que permita a coleta e troca de dados com um sistema distribuído. Entenda que este sistema distribuído pode tanto ser um serviço rodando em um data center ou servidor local, como um serviço hospedado na nuvem.

A evolução das tecnologias relacionadas a IoT viabiliza cenários e soluções que há poucos anos eram disponíveis apenas a grandes empresas ou mediante grandes investimentos em infraestrutura, que estavam completamente fora de alcance e dos planos de muitas empresas.

Embora o termo Internet das Coisas seja relativamente recente, soluções que conectam dispositivos a data centers ou sistemas distribuídos já existem há algumas décadas em cenários como: caixas eletrônicos, telecomando em subestações de energia elétrica e monitoramento em tempo real da frota de ônibus de uma cidade. Todos esses projetos exigiram um grande investimento por parte das empresas, além do alto risco e do tempo considerável para a implementação de toda solução.

A expectativa é de que existam mais de 1 trilhão de dispositivos IoT em funcionamento até 2030 (LEA, 2020). A premissa de que apenas computadores e laptops poderiam conectar-se à internet é obsoleta. Dispositivos conectados estão em todo lugar e a tendência é que este número apenas cresça. Alguns dos fatores que favorecem o crescimento do mercado de IoT são (KHVOYNITSKAYA, 2021):

- Queda no custo de produção de sensores;

- Queda no custo de coleta e armazenamento de dados devido a soluções na nuvem;

- Expansão do acesso à internet;

- Crescimento do poder computacional.

Ao acompanhar as previsões do mercado, sempre são apresentadas quantias estratosféricas que motivam as empresas a investirem mais no setor, o que proporciona a criação de novos empregos, novas tecnologias e oportunidades para todos.

A popularização de IoT e do movimento de makers fez as pessoas acreditarem que um dispositivo de hardware qualquer, como um Arduino, e um serviço online gratuito são suficientes para criação de soluções complexas. Diversas startups surgiram nos últimos anos mesclando hardware, software e internet para fornecer novas soluções IoT ao mercado.

Embora seja verdade que a tecnologia tenha democratizado o acesso a recursos computacionais a um grande número de pessoas, construir soluções IoT não é uma tarefa trivial. A criação de sistemas profissionais de IoT é complexa e bastante abrangente. Um sistema bem arquitetado exige domínio sobre diferentes áreas de conhecimento, desde sensores e considerações sobre consumo de energia até protocolos de comunicação e serviços providos por serviços na nuvem.

Objetivo

O objetivo deste livro é criar um manual de referência em IoT, considerando aspectos teóricos e práticos, para que pessoas desenvolvedoras de sistemas, pessoas arquitetas de solução e estudantes possam utilizá-lo no dia a dia.

Mais do que compartilhar técnicas sobre IoT, essa publicação visa descrever conceitos, desde dispositivos, sensores e meios de comunicação com serviços na nuvem, até possíveis formas de como endereçar desafios arquiteturais de soluções IoT.

Como este livro está organizado

O livro está organizado da seguinte forma: o capítulo "Soluções IoT" descreve as características de uma solução IoT, assim como cita suas motivações e seu impacto no mercado de tecnologia. O capítulo "Profissionais em projetos de IoT" discute os papéis desempenhados por diferentes tipos de profissionais na construção de soluções IoT. O capítulo "Dispositivos IoT" apresenta diferentes tipos de dispositivos, sensores e práticas comuns na manutenção destes dispositivos. O capítulo "Redes e protocolos" lista e detalha os tipos de redes e protocolos comumente utilizados na comunicação entre dispositivos em soluções IoT. O capítulo "Serviços na nuvem para IoT" descreve o uso de nuvem (assim como de sistemas distribuídos) em soluções IoT. O capítulo "Cenários de IoT" descreve soluções adotadas para diferentes desafios técnicos em IoT e o capítulo "Desafios arquiteturais de uma solução IoT" resume diferentes desafios presentes na construção de soluções IoT.

Para quem é este livro

- Profissionais de tecnologia que desejam aprofundar seus conhecimentos em IoT;

- Arquitetas e arquitetos de software que buscam aprender os desafios por trás da arquitetura de soluções IoT;

- Profissionais que possuem interesse em compreender suas responsabilidades no desenvolvimento de soluções IoT.