Práticas de design de soluções AWS IoT

Chandani Patel da Volansys Technologies
Com o aumento dos dispositivos IoT, é necessária uma solução para conectar, coletar, armazenar e analisar os dados do dispositivo. Amazon Web Services fornece vários serviços que ajudam os dispositivos conectados a interagir de forma fácil e segura com aplicativos em nuvem e outros dispositivos para vários cenários de usuário.

Migrar ou projetar soluções de Internet das Coisas (IoT) para a plataforma AWS permite que a pessoa se concentre no negócio principal sem o incômodo de gerenciamento e monitoramento de infraestrutura. Isso garantirá alta disponibilidade para os clientes. Se os serviços certos da AWS forem usados ​​para os requisitos do cliente, as soluções de IoT serão capazes de fornecer resultados de uma maneira mais segura, confiável e escalonável, diz Chandani Patel, líder de tecnologia da Volansys Technologies .

Projete para operar de maneira confiável em grande escala

Os sistemas IoT devem lidar com dados de alta velocidade e alto volume capturados por dispositivos e gateways. A arquitetura do sistema em nuvem deve ser escalonável para lidar com o estouro de dados. A melhor abordagem é enviar dados para a fila, buffer ou bancos de dados em tempo real na memória antes de armazená-los.

O dispositivo pode publicar dados para AWS Kinesis, ou a regra AWS IoT pode ser usada para encaminhar dados para AWS SQS e Kinesis para armazená-los em armazenamentos de série temporal como AWS S3, Redshift, DataLake ou Elasticsearch para armazenamento de dados. Esse armazenamento de dados pode ser usado para gerar painéis personalizados ou painéis AWS QuickSight.

Roteie grandes volumes de dados por meio de pipelines de dados

A maneira mais segura e melhor de garantir que todos os dados sejam processados ​​e armazenados é redirecionar todos os dados dos tópicos do dispositivo para um SNS projetado para lidar com o processamento de inundação de dados, garantindo que os dados recebidos sejam mantidos, processados ​​e entregues de forma confiável ao canal adequado. Para torná-lo mais escalonável, vários tópicos SNS, fila SQS, Lambda para um / grupo diferente de tópicos de dispositivo AWS podem ser usados. Deve-se considerar o armazenamento de dados em um armazenamento seguro, como Fila, Amazon Kinesis, Amazon S3 e Amazon Redshift antes do processamento. Essa prática garante que não haja perda de dados devido a inundações de mensagens, código de exceção indesejado ou problemas de implantação.

Automatizar provisionamento e atualizações de dispositivos

O AWS IoT fornece um conjunto de funcionalidades que podem ser usadas para importação em lote com um conjunto de políticas que podem ser integradas ao painel ou processo de manufatura onde um dispositivo pode ser pré-registrado no AWS IoT e certificados podem ser instalados no dispositivo. Posteriormente, o fluxo de provisionamento do dispositivo pode reivindicar o dispositivo e anexar ao usuário ou qualquer outra entidade. A AWS fornece a facilidade de acionar e rastrear atualizações OTA para dispositivos.

Projetar recursos integrados no dispositivo para provisionamento automatizado e aproveitar as ferramentas adequadas que a AWS fornece para lidar com o provisionamento e gerenciamento de dispositivos, permite que os sistemas alcancem as eficiências operacionais desejadas com o mínimo de intervenção humana

Adote arquitetura escalonável para componentes personalizados

Como o sistema IoT se conecta a dispositivos mundiais externos, o escopo não termina conectando, controlando e relatando os dispositivos. Pense em adotar as tecnologias mais recentes, como ciência de dados e aprendizado de máquina, ou integrar componentes de terceiros no sistema IoT, como IFTTT, Alexa ou Google Casa. A arquitetura de IoT deve garantir que os componentes externos possam ser facilmente integrados à solução sem nenhum gargalo de desempenho.

Verifique se há acesso e processamento off-line

Às vezes, não é necessário processar todos os dados da máquina na nuvem. Em muitos casos, não há conectividade contínua com a Internet disponível. Para tal cenário, adicione AWS Greengrass na borda. O Greengrass processa e filtra dados localmente no perímetro e reduz a necessidade de enviar todos os dados do dispositivo para cima. Pode-se capturar todos os dados, mantê-los por um período limitado de tempo e enviá-los para a nuvem em eventos de erro ou sob demanda / solicitação. Se houver necessidade de dados de série temporal, pode-se agendar um processo periódico que envia dados do dispositivo para a nuvem, que podem ser usados ​​para melhorias futuras, como modelos de AWS Machine Learning e ferramentas de análise de nuvem.

Seleção correta de armazenamento de dados

Os sistemas IoT geram alta velocidade, grande volume e variedade de dados. Cada dispositivo IoT ou tópico de dispositivo pode ter formatos diferentes, que podem não ser gerenciáveis ​​por meio de um único banco de dados ou um tipo semelhante de armazenamento de dados. O arquiteto deve ter cuidado ao escolher o formato do banco de dados e o armazenamento de dados. Às vezes, um único armazenamento de dados funciona bem, ou um armazenamento de dados híbrido para finalidades diferentes ajuda a atingir um alto rendimento. Os dados estáticos usados ​​com frequência podem ser armazenados no ElastiCache, o que ajuda a melhorar o desempenho. Essas práticas ajudam a alcançar a escalabilidade e manutenção do sistema.

Filtre e transforme os dados antes do processamento

Todos os dados de entrada para o sistema IoT podem exigir processamento ou transformação, após o que podem ser redirecionados para o armazenamento como estão. A regra AWS IoT fornece ação para redirecionar mensagens para diferentes serviços AWS. Um arquiteto deve mergulhar todos os dados em diferentes formas, ou seja, dados necessários para processamento, dados ignorados / estáticos (como configuração) e armazenamento direto.

O AWS IoT ajuda a obter conectividade de dispositivo rápida, ingestão segura de dados, gerenciamento de dispositivo fácil, suporte multiprotocolo e muito mais.

O autor é Chandani Patel Tech lead, Volansys Technologies

Sobre o autor

Chandani está trabalhando como líder de tecnologia na Volansys Technologies. Ela é uma arquiteta de soluções certificada pela AWS, AWS Business &Technical Professional habilitando soluções em nuvem, soluções IoT e ML / Data Science. Ela é arquiteta de soluções em nuvem com profunda experiência em projetar, desenvolver e arquitetar soluções de nuvem para nuvens públicas (Azure, AWS, Google e Bluemix), nuvens privadas e nuvens híbridas.