Funcionamiento de AWS IoT - [EMPTY] IoT Núcleo

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Funcionamiento de AWS IoT

AWS IoT proporciona servicios en la nube y soporte de dispositivos que puede utilizar para implementar soluciones de IoT. AWS proporciona muchos servicios en la nube para admitir aplicaciones basadas en IoT. Por lo tanto, para ayudarle a comprender por dónde empezar, esta sección proporciona un diagrama y una definición de conceptos esenciales para presentarle el universo de IoT.

El universo del IoT

En general, el Internet de las cosas (IoT) consta de los componentes clave que se muestran en este diagrama.


                    El universo del IoT

Apps

Las aplicaciones proporcionan a los usuarios finales acceso a dispositivos IoT y a las características proporcionadas por los servicios en la nube a los que están conectados esos dispositivos.

Servicios en la nube

Los servicios en la nube son servicios de almacenamiento y procesamiento de datos distribuidos a gran escala que están conectados a Internet. Entre los ejemplos se incluyen:

  • Servicios de conexión y administración de IoT.

    AWS IoT es un ejemplo de un servicio de conexión y administración de IoT.

  • Servicios informáticos, como Amazon Elastic Compute Cloud y AWS Lambda.

  • Servicios de base de datos, como Amazon DynamoDB

Communications

Los dispositivos se comunican con servicios en la nube mediante el uso de diversas tecnologías y protocolos. Entre los ejemplos se incluyen:

  • Conexión Wi-Fi/Internet de banda ancha

  • Datos móviles de banda ancha

  • Datos móviles de banda estrecha

  • Comunicaciones de RF patentadas

Devices

Un dispositivo es un tipo de hardware que administra interfaces y comunicaciones. Los dispositivos suelen estar ubicados muy cerca de las interfaces del mundo real que monitorizan y controlan. Los dispositivos pueden incluir recursos informáticos y de almacenamiento, como microcontroladores, CPU, memoria. Entre los ejemplos se incluyen:

  • Frambuesa

  • arduino

  • Asistentes de interfaz de voz

  • Dispositivos IoT personalizados

Interfaces

Una interfaz es un componente que conecta un dispositivo al mundo físico.

  • Interfaces de usuario

    Componentes que permiten a los dispositivos y usuarios comunicarse entre sí.

    • Interfaces de entrada

      Permitir que un usuario se comunique con un dispositivo

      Ejemplos: teclado, botón

    • Interfaces de salida

      Habilitar un dispositivo para comunicarse con un usuario

      Ejemplos: Pantalla alfanumérica, pantalla gráfica, luz indicadora, campana de alarma

  • Sensores

    Introduzca componentes que midan o detecten algo en el mundo exterior de una manera que un dispositivo entienda. Entre los ejemplos se incluyen:

    • Sensor de temperatura (convierte la temperatura en una tensión analógica)

    • Sensor de humedad (convierte la humedad relativa en una tensión analógica)

    • Convertidor de analógico a digital (convierte una tensión analógica en un valor numérico)

    • Unidad de medición ultrasónica de la distancia (convierte una distancia a un valor numérico)

    • Sensor óptico (convierte un nivel de luz en un valor numérico)

    • Cámara (convierte los datos de imagen en datos digitales)

  • Actuadores

    Componentes de salida que el dispositivo puede utilizar para controlar algo en el mundo exterior. Entre los ejemplos se incluyen:

    • Motores paso a paso (convertir señales eléctricas en movimiento)

    • Relés (controlan tensiones y corrientes eléctricas altas)

AWS IoT descripción general de los servicios

En el universo del IoT, AWS IoT proporciona los servicios que admiten los dispositivos que interactúan con el mundo y los datos que pasan entre ellos y AWS IoT. AWS IoT está formado por los servicios que se muestran en esta ilustración para respaldar su solución de IoT.


                    Arquitectura de AWS IoT

AWS IoT software del dispositivo

AWS IoT proporciona este software para dar soporte a sus dispositivos IoT.

AWS IoT de la hierba de Greengrass

AWS IoT de la hierba de Greengrass extiende AWS a los dispositivos de borde para que puedan actuar localmente en los datos que generan y utilizan la nube para la administración, el análisis y el almacenamiento duradero. Con AWS IoT Los dispositivos conectados de Greengrass pueden ejecutarse Lambda de AWS Las funciones de , los contenedores de Docker o ambos ejecutan predicciones basadas en modelos de aprendizaje automático, mantienen los datos de los dispositivos sincronizados y se comunican con otros dispositivos de forma segura, incluso cuando no están conectados a Internet.

AWS IoT Comprobador de dispositivos

Probador de dispositivos de AWS IoT para FreeRTOS y AWS IoT Greengrass es una herramienta de automatización de pruebas para microcontroladores. AWS IoT Device Tester, pruebe su dispositivo para determinar si ejecutará FreeRTOS o AWS IoT Los dispositivos Greengrass y interoperan con los servicios de AWS IoT.

SDK de dispositivos de AWS IoT

El AWS IoT SDK de dispositivos y móviles le ayudan a conectar eficazmente sus dispositivos a AWS IoT. Los de AWS IoT para dispositivos y móviles contienen bibliotecas de código abierto, guías para desarrolladores con ejemplos y guías de portabilidad para que pueda crear innovadores productos y soluciones de IoT en las plataformas de hardware que prefiera.

FreeRTOS

Libre de RTOS es un sistema operativo en tiempo real de código abierto para microcontroladores que le permite incluir dispositivos perimetrales pequeños de baja potencia en su solución de IoT. FreeRTOS incluye un kernel y un conjunto creciente de bibliotecas de software que admiten muchas aplicaciones. Los sistemas FreeRTOS pueden conectar de forma segura sus pequeños dispositivos de baja potencia a AWS IoT y soportan dispositivos de edge más potentes que funcionan AWS IoT de Greengrass.

AWS IoT servicios de control

Conéctese a lo siguiente AWS IoT para administrar los dispositivos en su solución de IoT.

AWS IoT Core

AWS IoT Core es un servicio en la nube administrado que permite a los dispositivos conectados interactuar de forma segura con aplicaciones en la nube y otros dispositivos. AWS IoT Core puede admitir muchos dispositivos y mensajes, y puede procesar y dirigir esos mensajes a puntos de enlace de AWS y otros dispositivos. Con AWS IoT Core, sus aplicaciones pueden interactuar con todos sus dispositivos incluso cuando no están conectados.

AWS IoT Gestión de dispositivos

AWS IoT Gestión de dispositivos Los servicios de le ayudan a realizar un seguimiento, monitorizar y administrar la plétora de dispositivos conectados que componen las flotas de dispositivos. AWS IoT Los servicios de administración de dispositivos le ayudan a garantizar que sus dispositivos IoT funcionan correctamente y de forma segura después de que se hayan implementado. También proporcionan túneles seguros para acceder a sus dispositivos, supervisar su salud, detectar y solucionar problemas de forma remota, así como servicios para gestionar el software del dispositivo y las actualizaciones de firmware.

AWS IoT Device Defender

AWS IoT Dispositivo Defender le ayuda a proteger su flota de dispositivos IoT. AWS IoT El dispositivo Defender audita continuamente sus configuraciones de IoT para asegurarse de que no se desvíen de las prácticas recomendadas de seguridad. AWS IoT Device Defender envía una alerta cuando detecta cualquier laguna en su configuración de IoT que podría crear un riesgo de seguridad, como certificados de identidad compartidos entre varios dispositivos o un dispositivo con un certificado de identidad revocado que intenta conectarse a Núcleo de AWS IoT.

AWS IoT Gráfico de objetos

AWS IoT Gráfico de objetos es un servicio que le permite conectar visualmente diferentes dispositivos y servicios web para crear aplicaciones de IoT. AWS IoT El gráfico de objetos proporciona una interfaz visual de arrastrar y soltar para conectar y coordinar interacciones entre dispositivos y servicios web, de modo que pueda crear aplicaciones de IoT de forma eficiente.

Servicios de datos de AWS IoT

Analice los datos de los dispositivos en su solución de IoT y tome las medidas adecuadas utilizando lo siguiente AWS IoT servicios de.

AWS IoT Análisis

AWS IoT Análisis le permite ejecutar y poner en funcionamiento de forma eficiente análisis sofisticados en volúmenes masivos de datos de IoT no estructurados. AWS IoT Analytics automatiza cada paso difícil que se requiere para analizar datos de dispositivos IoT. AWS IoT El análisis filtra, transforma y enriquece los datos de IoT antes de almacenarlos en un almacén de datos de serie temporal para su análisis. Puede analizar los datos ejecutando consultas puntuales o programadas mediante el motor de consultas SQL integrado o el aprendizaje automático.

AWS IoT [EMPTY]

AWS IoT [EMPTY] recopila, almacena, organiza y monitoriza datos transferidos desde equipos industriales por mensajes MQTT o API a escala proporcionando software que se ejecuta en una gateway en sus instalaciones de. La gateway se conecta de forma segura a sus servidores de datos locales y automatiza el proceso de recopilación y organización de los datos y su envío al AWS Nube.

Eventos de AWS IoT

AWS IoT Eventos detecta y responde a eventos de aplicaciones y sensores de IoT. Los eventos son patrones de datos que identifican circunstancias más complicadas de lo esperado, como detectores de movimiento que utilizan señales de movimiento para activar luces y cámaras de seguridad. AWS IoT Los eventos monitorizan continuamente los datos de varios sensores y aplicaciones de IoT y se integran con otros servicios, como AWS IoT Core, IoT SiteWise, DynamoDB y otros para habilitar la detección temprana y la información única.

Servicios de AWS IoT Core

AWS IoT Core proporciona los servicios que conectan sus dispositivos IoT al AWS La nube para que otros servicios y aplicaciones en la nube puedan interactuar con sus dispositivos conectados a Internet.


                    Una vista de alto nivel de AWS IoT Core

El agente de mensajes gestiona la comunicación entre sus dispositivos y AWS IoT. La comunicación del dispositivo está protegida por protocolos seguros que utilizan certificados X.509. El agente de mensajes distribuye los datos del dispositivo a los dispositivos que se han suscrito a él y a otros AWS IoT Core como el servicio Device Shadow y el motor de reglas de.

El servicio Device Shadow mantiene el estado de un dispositivo para que las aplicaciones puedan comunicarse con un dispositivo tanto si está en línea como si no. Cuando un dispositivo está sin conexión, el servicio Device Shadow administra sus datos para las aplicaciones conectadas. Cuando el dispositivo se vuelve a conectar, sincroniza su estado con el de su sombra en el servicio Device Shadow.

El motor de reglas conecta los datos del agente de mensajes a otros servicios de AWS para almacenamiento y procesamiento adicional. Por ejemplo, puede insertar, actualizar o consultar una DynamoDB o invocar una tabla de Lambda función basada en una expresión que definió en el motor de reglas de.

AWS IoT Core protege todas las comunicaciones y actividades mediante certificados X.509 para la autenticación y políticas para la autorización.

AWS IoT Core servicios de mensajería

El AWS IoT Core Los servicios de conectividad de proporcionan una comunicación segura con los dispositivos IoT y gestionan los mensajes que pasan entre ellos y AWS IoT.

Gateway de dispositivos

Permite a los dispositivos comunicarse de forma segura y eficaz con AWS IoT.

Agente de mensajes

Proporciona un mecanismo seguro para que los dispositivos y las aplicaciones de AWS IoT publiquen y reciban mensajes entre sí. Puede utilizar el protocolo MQTT directamente o MQTT sobre WebSocket para publicar y suscribirse. Puede utilizar la interfaz HTTP REST para publicar. Para obtener más información, consulte Protocolos de comunicación del dispositivo.

Motor de reglas

Proporciona funciones de procesamiento de mensajes y de integración con otros servicios de AWS. Puede utilizar un lenguaje basado en SQL para seleccionar datos de cargas de mensajes y, a continuación, procesar y enviar los datos a otros servicios de , como Amazon Simple Storage Service (Amazon S3), Amazon DynamoDB, y AWS Lambda. También puede utilizar el agente de mensajes para volver a publicar mensajes para otros suscriptores. Para obtener más información, consulte Reglas para AWS IoT.

AWS IoT Core servicios de control

El AWS IoT Core Los servicios de control de proporcionan características de seguridad, administración y registro de dispositivos.

Servicio de autenticación personalizado

Puede definir autorizadores personalizados para permitirle administrar su propia estrategia de autenticación y autorización con un servicio de autenticación personalizado y una función de Lambda. Los autorizadores personalizados permiten a AWS IoT autenticar sus dispositivos y autorizar operaciones mediante estrategias de autorización y autenticación de tokens al portador.

Los autorizadores personalizados pueden implementar varias estrategias de autenticación; por ejemplo, JSON Web Token verification o OAuth provider callout. Deben devolver los documentos de política que utiliza la gateway de dispositivos para autorizar operaciones MQTT. Para obtener más información, consulte Autenticación personalizada.

Servicio de aprovisionamiento de dispositivos

Le permite aprovisionar dispositivos mediante una plantilla que describe los recursos necesarios para su dispositivo: un objeto, un certificado y una o varias políticas. Un objeto de objeto es una entrada en el registro que contiene atributos que describen un dispositivo. Los dispositivos usan certificados para realizar la autenticación con AWS IoT. Las políticas determinan qué operaciones pueden realizar los dispositivos en AWS IoT.

Las plantillas contienen variables que se sustituirán por los valores en un diccionario (mapa). Puede usar la misma plantilla para aprovisionar varios dispositivos tan solo pasando diferentes valores para las variables de la plantilla en el diccionario. Para obtener más información, consulte Aprovisionamiento de dispositivos.

Registro de grupos

Los grupos permiten administrar varios dispositivos a la vez clasificándolos en grupos. Los grupos también pueden contener otros grupos — puede crear una jerarquía de grupos. Cualquier acción que realice en un grupo principal se aplicará a sus grupos secundarios. La misma acción también se aplica a todos los dispositivos del grupo principal y a todos los dispositivos de los grupos secundarios. Los permisos concedidos a un grupo se aplicarán a todos los dispositivos del grupo y a todos sus grupos secundarios. Para obtener más información, consulte Administración de dispositivos con AWS IoT.

Servicio de Jobs

Permite definir un conjunto de operaciones remotas que se envían y ejecutan en uno o más dispositivos conectados a AWS IoT. Por ejemplo, puede definir un trabajo que indique a un conjunto de dispositivos descargar e instalar actualizaciones de firmware y aplicaciones, reiniciar, rotar certificados o realizar operaciones remotas de solución de problemas.

Para crear un trabajo, especifique una descripción de las operaciones remotas que se van a realizar y una lista de destinos que deben realizarlas. Los destinos pueden ser dispositivos individuales, grupos o ambos. Para obtener más información, consulte Jobs.

Registry (Registro)

Organiza los recursos asociados a cada dispositivo en el AWS Nube. Es necesario registrar los dispositivos y asociar hasta tres atributos personalizados a cada uno. También es posible asociar certificados e ID de cliente MQTT a cada dispositivo para poder administrarlos y solucionar los problemas que presenten con mayor facilidad. Para obtener más información, consulte Administración de dispositivos con AWS IoT.

Servicio de seguridad e identidad

Proporciona la responsabilidad compartida de la seguridad en el AWS Nube. Sus dispositivos deben mantener sus credenciales seguras para enviar datos de forma segura al agente de mensajes de. El agente de mensajes y el motor de reglas de utilizan AWS para enviar datos de forma segura a dispositivos u otros AWS servicios de. Para obtener más información, consulte Authentication.

Servicios de datos de AWS IoT Core

El AWS IoT Core Los servicios de datos de ayudan a sus soluciones de IoT a proporcionar una experiencia de aplicación fiable incluso con dispositivos que no siempre están conectados.

Sombra del dispositivo

Documento JSON utilizado para almacenar y recuperar información del estado actual de un dispositivo.

Servicio Device Shadow

Proporciona representaciones persistentes de sus dispositivos en la AWS Nube. Es posible publicar información de estado actualizada en una sombra de un dispositivo y este puede sincronizar su estado cuando se conecte. Los dispositivos también pueden publicar su estado actual en una sombra para que lo usen las aplicaciones o los demás dispositivos. Para obtener más información, consulte Servicio Device Shadow de AWS IoT.

AWS IoT Core servicio de soporte

Integración Alexa Voice Service (AVS) para AWS IoT

Integre Alexa Voice en cualquier dispositivo conectado. AVS para AWS IoT reduce el costo y la complejidad de la integración de Alexa. Esta función utiliza AWS IoT para descargar tareas de audio de memoria y computacional intensivas desde el dispositivo a la nube. Debido a la reducción resultante en el coste de la lista de materiales de ingeniería (EBOM), los fabricantes de dispositivos pueden llevar Alexa de forma rentable a dispositivos IoT limitados por recursos y permitir a los consumidores hablar directamente con Alexa en partes de su hogar, oficina o habitaciones de hotel para una experiencia ambiental.

AVS para AWS IoT permite la funcionalidad integrada de Alexa en MCU, como la clase ARM Cortex M con menos de 1 MB de RAM integrada. Para ello, AVS transfiere las tareas de memoria y computación a un dispositivo virtual de Alexa integrado en la nube. Esto reduce el costo de EBOM hasta en un 50 por ciento. Para obtener más información, consulte Integración Alexa Voice Service (AVS) para AWS IoT.