Agentes de software portátil:Uma abordagem ‘Goldilocks’ para conectividade IoT

A Internet das Coisas (IoT) envolve várias etapas e complexidades, cada uma com várias decisões de design e compensações. Para a maioria dos dispositivos conectados, a primeira etapa é habilitar a conectividade entre o objeto físico - a 'coisa' IoT - e a Internet, usando um módulo IoT sem fio embutido. O módulo IoT inclui circuitos de comunicação que permitem que um dispositivo conectado envie e receba dados por meio de um protocolo sem fio, como Wi-Fi, celular ou Bluetooth.

Conectar o dispositivo a uma nuvem IoT e gerenciar o dispositivo conectado requer software de conectividade especializado. Até recentemente, os fabricantes de produtos conectados podiam escolher entre duas maneiras de conectar seus dispositivos a uma nuvem IoT:um kit de desenvolvimento de software (SDK) ou um agente de software IoT integrado ao módulo IoT sem fio.

Independentemente da abordagem, o software de conectividade precisa ser rigorosamente testado e certificado para funcionar com cada modelo de módulo de hardware. Dada a variedade de dispositivos IoT que requerem conectividade - desde rastreadores de fitness vestíveis, cafeteiras e termostatos domésticos a equipamentos de fábrica, sistemas de iluminação e sistemas comerciais de aquecimento, ventilação e ar condicionado (HVAC) - emparelhar software de conectividade com hardware de comunicação pode ser assustador .

Os SDKs fornecem apenas as bibliotecas mais genéricas para comunicação por meio de protocolos padronizados e de baixo nível, como MQTT ou CoAP. Os agentes de software IoT de nível de produção, em contraste, oferecem conjuntos de recursos amplamente inclusivos que abrangem coisas como serialização de mensagens, tratamento de erros, notificações, programação, atualização over-the-air (OTA), depuração, solução de problemas, autenticação e autorização, registro de usuário, e outros recursos - todos certificados, testados e prontos para produção com um módulo IoT específico.

Agora, no entanto, os provedores de soluções de IoT têm uma nova opção para estabelecer conectividade com uma nuvem de IoT, com mais recursos do que um SDK, mas mais enxuta do que um agente de produção pré-construído. O novo agente de software IoT portátil oferece uma importante opção intermediária para certos tipos de projetos - uma opção traga seu próprio (BYO) que não é muito quente, nem muito fria; nem muito grande, nem muito pequeno. Em outras palavras, uma abordagem 'Goldilocks' muito mais flexível para conectar produtos IoT usando um módulo celular ou Wi-Fi.

Principais desafios para a criação de uma solução de conectividade flexível

É difícil projetar soluções de conectividade que possam ser compatíveis com a variedade de considerações de protocolos, processamento, memória e software que cada designer de produto IoT deve considerar. Anteriormente, os fabricantes de produtos conectados precisavam escolher entre um design de conectividade aberto e flexível, habilitado por um SDK, ou um design turnkey integrado fornecido por um agente de software IoT incorporado.

As soluções de IoT apresentam uma infinidade de novas demandas e requisitos de habilidades que poucos fabricantes tradicionais possuem internamente. Os fabricantes que buscam habilitar produtos tradicionais de IoT, especialmente aqueles novos para produtos conectados, geralmente descobrem que a escolha de um agente de software oferece vantagens significativas de tempo de colocação no mercado de seus produtos de IoT.

O agente de software cuida da maioria das complexidades da conectividade em nuvem da IoT, permitindo que os fabricantes concentrem seus recursos no que já fazem bem, sem gastar o enorme tempo e recursos necessários para projetar, construir, testar, oferecer suporte e dimensionar soluções conectadas. Tudo o que eles precisam fazer é usar algumas APIs simples para fazer o agente de software de produção falar com o módulo sem fio de produção compatível.

Mas essa abordagem inclusiva de usar um agente de software de IoT tem vantagens e desvantagens, principalmente a falta de flexibilidade nas opções de design. Um agente de software IoT se conecta à nuvem IoT de um fornecedor específico e cada par de agente-módulo é testado e certificado para um modelo de módulo específico de um fornecedor de módulo específico. Essa abordagem também aumenta os custos de hardware:além do módulo sem fio habilitado para IoT, a empresa precisa comprar um microcontrolador adicional no qual carrega seu código de aplicativo e, em seguida, programa o microcontrolador para falar com o módulo sem fio.

Essa integração entre o agente e o módulo significa que os fabricantes de produtos conectados têm o desafio de escolher sua nuvem IoT e módulo sem fio separadamente. Muitos fabricantes têm descontos por volume com um ou vários fornecedores de módulos. Se o fornecedor de módulo de sua preferência não oferece suporte a um agente para a nuvem IoT de sua escolha, os fabricantes devem gastar mais em custos de lista de materiais (BOM) para se conectar à nuvem IoT preferida com um fornecedor de módulo fora das especificações ou mantenha seus custos sob controle, mas não consiga se conectar por meio da nuvem IoT que melhor oferece suporte à funcionalidade e ao desempenho de seus produtos conectados.

Fabricantes com equipes de engenharia experientes em IoT podem superar essa desvantagem usando um SDK em vez de um agente de software para construir seu próprio modelo de mensagens e dados sobre protocolos como MQTT, CoAP ou HTTP. Mas, realisticamente, essa opção não está disponível para ninguém, exceto os maiores fabricantes com mais experiência em projetar e lançar produtos conectados. O restante teve que escolher a flexibilidade e a economia de custo que a acompanha (ou seja, usando um SDK e fazendo toda a sua própria engenharia de IoT) ou a rota mais rápida e normalmente mais segura de deixar os detalhes de conectividade de IoT nas mãos de um agente de software pré-construído.

Quando uma abordagem de agente portátil faz sentido

A abordagem do agente portátil apresenta uma nova alternativa. Pense nisso como um SDK aprimorado com opções modulares para vários recursos de conectividade IoT.

Um agente portátil permite a conectividade com uma nuvem IoT específica a partir de qualquer módulo sem fio. Como resultado, os fabricantes de soluções IoT que desejam se conectar a essa nuvem IoT não estão mais restritos a uma lista de módulos sem fio certificados. O agente portátil gerencia a conectividade, confiabilidade e segurança da conectividade com a nuvem IoT, além de fornecer a conectividade de baixo nível fornecida por um cliente do tipo SDK. Os usuários de agentes portáteis também têm acesso ao código-fonte, tornando essa opção mais flexível do que os agentes de produção, que não expõem o código-fonte.

Dois tipos de empresas são mais propensos a usar uma abordagem de agente portátil:

• Fabricantes de alto volume com alguma experiência no lançamento de produtos conectados ou que desejam adaptar produtos existentes com um módulo sem fio diferente.
  

• Os próprios fabricantes de módulos.
  

Para fabricantes com alguma experiência no projeto de produtos IoT, o uso de um agente portátil justifica seu custo único de engenharia para acoplar o agente de software ao seu módulo sem fio preferido. Dependendo do volume de produtos conectados que enviam, eles podem usar a abordagem de agente portátil para aproveitar a economia de custo contratual com um fornecedor de módulo sem fio, mesmo se o módulo de sua escolha ainda não for certificado para oferecer suporte à nuvem IoT de sua escolha.

Usando o agente portátil, esses fabricantes podem reduzir a área ocupada por seus produtos enquanto economizam nos custos de BOM de hardware - e sem o fardo de ficarem restritos a um módulo de hardware específico. Eles podem repassar a economia para seus clientes ou usá-los para alimentar P&D para produtos futuros.

Para fabricantes de módulos sem fio, o agente portátil significa a capacidade de oferecer uma gama mais diversificada de módulos a uma gama mais ampla de indústrias interessadas na criação de produtos IoT. Os fabricantes de módulos possuem as habilidades de engenharia de IoT para integrar agentes de software em seus produtos. A abordagem do agente portátil capacita os fornecedores de módulo a habilitar a conectividade em seus produtos para uma nuvem IoT particular que pode ser do interesse de tipos específicos de clientes.