¿Cómo AWS IoT funciona

AWS IoT proporciona servicios en la nube y soporte para dispositivos que puede usar para implementar soluciones de IoT. AWS proporciona muchos servicios en la nube para dar soporte a las aplicaciones basadas en el IoT. Para saber por dónde empezar, en esta sección se proporciona un diagrama y una definición de los conceptos esenciales en el universo del IoT.

El universo del IoT

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

Aplicaciones

Las aplicaciones le dan al usuario final acceso a los dispositivos de IoT y a las características de los servicios en la nube a los que están conectados esos dispositivos.

Servicio en la nube

Los servicios en la nube son servicios distribuidos de procesamiento y almacenamiento de datos 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 servicio de conexión y administración de IoT.

• Servicios de cómputo, como Amazon Elastic Compute Cloud y AWS Lambda

• Servicios de bases de datos, como Amazon DynamoDB

Comunicación

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

• Wifi/Internet de banda ancha

• Datos móviles de banda ancha

• Datos móviles de banda estrecha

• Red de área amplia (LoRaWAN) de largo alcance

• Comunicaciones RF privadas

Dispositivos

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

• Raspberry Pi

• Arduino

• Asistentes con interfaz de voz

• LoRaWAN y dispositivos

• Dispositivos Amazon Sidewalk

• Dispositivos IoT personalizados

Interfaces

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

• Interfaces de usuario

  Componentes que permiten a dispositivos y usuarios comunicarse entre sí.

  • Interfaces de entrada

    Permiten que un usuario se comunique con un dispositivo

    Ejemplos: teclado, botón

  • Interfaces de salida

    Permiten que un dispositivo se comunique con un usuario

    Ejemplos: pantalla alfanumérica, pantalla gráfica, luz indicadora, timbre de alarma

• Sensores

  Componentes de entrada que miden o detectan algo en el mundo exterior de forma que un dispositivo pueda entenderlo. Entre los ejemplos se incluyen:

  • Sensor de temperatura (convierte la temperatura en una señal analógica o digital)

  • Sensor de humedad (convierte la humedad relativa en una señal analógica o digital)

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

  • Unidad de medición de distancia por ultrasonidos (convierte una distancia en un valor numérico)

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

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

• Actuadores

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

  • Motores paso a paso (convierten las señales eléctricas en movimiento)

  • Relés (controlan altas tensiones y corrientes eléctricas)

AWS IoT descripción general de los servicios

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

AWS IoT software del dispositivo

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

AWS IoT SDK de dispositivos

Los SDK para AWS IoT dispositivos y dispositivos móviles le ayudan a conectar sus dispositivos de manera eficiente a. AWS IoT Los SDK para AWS IoT dispositivos y dispositivos móviles incluyen bibliotecas de código abierto, guías para desarrolladores con ejemplos y guías de portabilidad para que pueda crear productos o soluciones de IoT innovadores en las plataformas de hardware que elija.

AWS IoT Device Tester

AWS IoT Device Testerpara FreeRTOS y AWS IoT Greengrass es una herramienta de automatización de pruebas para microcontroladores. AWS IoT Device Tester prueba el dispositivo para determinar si ejecutará FreeRTOS o AWS IoT Greengrass si interoperará con servicios. AWS IoT

AWS IoT ExpressLink

AWS IoT ExpressLink alimenta una gama de módulos de hardware desarrollados y ofrecidos por AWS los socios. Los módulos de conectividad incluyen software AWS validado, lo que facilita y agiliza la conexión segura de los dispositivos a la nube y se integran sin problemas con una gama de AWS servicios. Para obtener más información, visite la página de información AWS IoT ExpressLinkgeneral o consulte la Guía del AWS IoT ExpressLink programador.

AWS IoT Greengrass

AWS IoT Greengrassse extiende AWS IoT a los dispositivos periféricos para que puedan actuar localmente a partir de los datos que generan, ejecutar predicciones basadas en modelos de aprendizaje automático y filtrar y agregar los datos de los dispositivos. AWS IoT Greengrass permite que sus dispositivos recopilen y analicen datos más cerca de donde se generan, reaccionen de forma autónoma ante los eventos locales y se comuniquen de forma segura con otros dispositivos de la red local. Puede utilizarlas AWS IoT Greengrass para crear aplicaciones perimetrales mediante módulos de software prediseñados, denominados componentes, que pueden conectar sus dispositivos perimetrales a AWS servicios o servicios de terceros.

FreeRTOS

FreeRTOS es un sistema operativo de código abierto y en tiempo real para microcontroladores que le permite incluir dispositivos periféricos pequeños y de bajo consumo en su solución de IoT. FreeRTOS incluye un núcleo y un conjunto cada vez mayor de bibliotecas de software que admiten muchas aplicaciones. Los sistemas FreeRTOS pueden conectar de forma segura sus dispositivos pequeños y de bajo consumo a AWS IoT y permiten la ejecución de dispositivos periféricos más potentes con AWS IoT Greengrass.

AWS IoT servicios de control

Conéctese a los siguientes AWS IoT servicios para administrar los dispositivos de su solución de IoT.

AWS IoT Core

AWS IoT Corees un servicio en la nube gestionado que permite a los dispositivos conectados interactuar de forma segura con las aplicaciones en la nube y otros dispositivos. AWS IoT Core puede admitir muchos dispositivos y mensajes, y puede procesar y enrutar esos mensajes a AWS IoT puntos finales y otros dispositivos. Con AWS IoT Core esto, sus aplicaciones pueden interactuar con todos sus dispositivos incluso cuando no están conectados.

AWS IoT Core Asesor de dispositivos

AWS IoT Core Device Advisor es una capacidad de prueba basada en la nube y totalmente administrada para validar dispositivos IoT durante el desarrollo del software del dispositivo. Device Advisor proporciona pruebas prediseñadas que puede usar para validar los dispositivos de IoT y lograr una conectividad confiable y segura antes de implementar los dispositivos en producción. AWS IoT Core

AWS IoT Device Defender

AWS IoT Device Defender le ayuda a proteger su flota de dispositivos de IoT. AWS IoT Device Defender audita continuamente sus configuraciones de IoT para asegurarse de que no se desvíen de las mejores prácticas de seguridad. AWS IoT Device Defender envía una alerta cuando detecta cualquier brecha en la configuración de IoT que pueda suponer un riesgo para la seguridad, como certificados de identidad que se comparten entre varios dispositivos o un dispositivo con un certificado de identidad revocado que intenta AWS IoT Coreconectarse.

AWS IoT Administración de dispositivos

AWS IoT Los servicios de administración de dispositivos le ayudan a rastrear, monitorear y administrar la gran cantidad de dispositivos conectados que componen sus flotas de dispositivos. AWS IoT Los servicios de administración de dispositivos lo ayudan a garantizar que sus dispositivos de IoT funcionen de manera adecuada y segura después de su implementación. También proporciona un túnel seguro para acceder a sus dispositivos, supervisar su estado y detectar y solucionar problemas de forma remota; además, ofrece servicios para gestionar las actualizaciones de software y firmware de los dispositivos.

AWS IoT servicios de datos

Analice los datos de los dispositivos de su solución de IoT y tome las medidas adecuadas mediante los siguientes AWS IoT servicios.

Amazon Kinesis Video Streams

Amazon Kinesis Video Streams le permite transmitir vídeo en directo desde los dispositivos a AWS la nube, donde se almacena, cifra e indexa de forma duradera, lo que le permite acceder a sus datos a través de las API. easy-to-use Puede utilizar Amazon Kinesis Video Streams para capturar grandes cantidades de datos de vídeo en vivo de millones de fuentes, como smartphones, cámaras de seguridad, webcams, cámaras integradas en vehículos, drones y otras fuentes. Amazon Kinesis Video Streams le permite reproducir vídeo para su visualización en directo y bajo demanda, así como crear rápidamente aplicaciones que aprovechen la visión por ordenador y el análisis de vídeo mediante la integración con Amazon Rekognition Video y bibliotecas para marcos ML. También puede enviar datos serializados en el tiempo que no sean de vídeo, como, por ejemplo, datos de audio, imágenes térmicas, datos de profundidad, datos de radar y mucho más.

Amazon Kinesis Video Streams con WebRTC

Amazon Kinesis Video Streams con WebRTC proporciona una implementación de WebRTC que cumple con los estándares como una capacidad totalmente administrada. Puede utilizar Amazon Kinesis Video Streams con WebRTC para transmitir contenido multimedia en directo de forma segura o realizar interacciones bidireccionales de audio o vídeo entre cualquier cámara, dispositivo IoT y reproductores web o móviles compatibles con WebRTC. Al tratarse de una capacidad totalmente gestionada, no es necesario crear, operar ni escalar ninguna infraestructura de nube relacionada con WebRTC, como servidores de señalización o retransmisión de contenido multimedia, para transmitir contenido multimedia de forma segura entre aplicaciones y dispositivos. Con Amazon Kinesis Video Streams con WebRTC, puede crear fácilmente aplicaciones para la transmisión de contenido multimedia peer-to-peer en directo o la interactividad de audio o vídeo en tiempo real entre cámaras, dispositivos IoT, navegadores web y dispositivos móviles para diversos casos de uso.

AWS IoT Análisis

AWS IoT La analítica le permite ejecutar y poner en práctica de manera eficiente análisis sofisticados en volúmenes masivos de datos de IoT no estructurados. AWS IoT La analítica automatiza cada paso difícil que se requiere para analizar los datos de los dispositivos de IoT. AWS IoT Analytics filtra, transforma y enriquece los datos de IoT antes de almacenarlos en un almacén de datos de series temporales para su análisis. Puede analizar sus datos ejecutando consultas únicas o programadas mediante el motor de consultas SQL integrado o el machine learning.

AWS IoT Eventos

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

AWS IoT FleetWise

AWS IoT FleetWisees un servicio gestionado que puede utilizar para recopilar y transferir datos de vehículos a la nube prácticamente en tiempo real. Con AWS IoT FleetWise él, puede recopilar y organizar fácilmente los datos de los vehículos que utilizan diferentes protocolos y formatos de datos. AWS IoT FleetWise ayuda a transformar los mensajes de bajo nivel en valores legibles para las personas y a estandarizar el formato de los datos en la nube para los análisis de datos. También puede definir esquemas de recopilación de datos para controlar qué datos recopilar en los vehículos y cuándo transferirlos a la nube.

AWS IoT SiteWise

AWS IoT SiteWiserecopila, almacena, organiza y supervisa los datos transmitidos desde los equipos industriales mediante los mensajes o las API de MQTT a escala, proporcionando un software que se ejecuta en una puerta de enlace en sus instalaciones. La pasarela se conecta de forma segura a los servidores de datos locales y automatiza el proceso de recopilación y organización de los datos y su envío a la nube. AWS

AWS IoT TwinMaker

AWS IoT TwinMakercrea gemelos digitales operativos de sistemas físicos y digitales. AWS IoT TwinMaker crea visualizaciones digitales mediante mediciones y análisis de una variedad de sensores, cámaras y aplicaciones empresariales del mundo real para ayudarlo a realizar un seguimiento de su fábrica, edificio o planta industrial física. Puede utilizar estos datos del mundo real para supervisar las operaciones, diagnosticar y corregir errores y optimizar las operaciones.

AWS IoT Core servicios

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

La siguiente sección describe cada uno de los AWS IoT Core servicios que se muestran en la ilustración.

AWS IoT Core servicios de mensajería

Los servicios de AWS IoT Core conectividad proporcionan una comunicación segura con los dispositivos de 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. La comunicación de los dispositivos está protegida por protocolos seguros con certificados X.509.

Agente de mensajes

Proporciona un mecanismo seguro para que los dispositivos y AWS IoT las aplicaciones publiquen y reciban mensajes entre sí. Puede utilizar el protocolo MQTT directamente o MQTT Over WebSocket para publicar y suscribirse. Para obtener más información acerca de los protocolos compatibles con AWS IoT , consulte Protocolos de comunicación de dispositivos. Los dispositivos y los clientes también pueden usar la interfaz HTTP REST para publicar datos en el agente de mensajes.

El agente de mensajes distribuye los datos del dispositivo a los dispositivos que se han suscrito a él y a otros AWS IoT Core servicios, como el servicio Device Shadow y el motor de reglas.

AWS IoT Core para WAN LoRa

AWS IoT Core para LoRa WAN permite configurar una red LoRa WAN privada conectando sus dispositivos LoRa WAN y puertas de enlace AWS sin necesidad de desarrollar y operar un servidor de red LoRa WAN (LNS). Los mensajes recibidos desde los dispositivos LoRa WAN se envían al motor de reglas, donde se pueden formatear y enviar a otros servicios. AWS IoT

Motor de reglas

El motor de reglas conecta los datos del agente de mensajes con otros servicios AWS IoT para guardarlos y seguir procesándolos. Por ejemplo, puede insertar, actualizar o consultar una tabla de DynamoDB o invocar una función de Lambda con base en una expresión que haya definido en el motor de reglas. Puede utilizar un lenguaje basado en SQL para seleccionar datos de cargas de mensajes y procesar y enviar datos a otros servicios, como Amazon Simple Storage Service (Amazon S3), Amazon DynamoDB y AWS Lambda. También puede crear reglas que vuelvan a publicar mensajes en el agente de mensajes y en otros suscriptores. Para obtener más información, consulte Reglas para AWS IoT.

AWS IoT Core servicios de control

Los servicios AWS IoT Core de control proporcionan funciones de seguridad, administración y registro de los 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 AWS IoT autenticar los dispositivos y autorizar las operaciones mediante estrategias de autenticación y autorización mediante un token portador.

Los autorizadores personalizados pueden implementar diversas estrategias de autorización, como la verificación mediante JSON Web Token o la llamada al proveedor de OAuth. Deben devolver los documentos de política empleados por la puerta de enlace del dispositivo para autorizar las operaciones de MQTT. Para obtener más información, consulte Autenticación y autorización personalizada.

Servicio de aprovisionamiento de dispositivos

Le permite aprovisionar dispositivos mediante una plantilla que describe los recursos necesarios para el dispositivo: un objeto, un certificado y una o varias políticas. Un objeto es una entrada en el registro que contiene atributos que describen un dispositivo. Los dispositivos utilizan certificados para autenticarse. 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 otorgados a un grupo se aplicarán a todos los dispositivos del grupo y a todos sus grupos secundarios. Para obtener más información, consulte Administrar dispositivos con AWS IoT.

Servicio de Jobs

Permite definir un conjunto de operaciones remotas que se envían a uno o más dispositivos conectados a AWS IoT o que se ejecutan en uno o más de esos dispositivos. 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 Trabajos.

Registro

Organiza los recursos asociados a cada dispositivo en la nube de AWS . 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 Administrar dispositivos con AWS IoT.

Servicio de seguridad e identidad

Proporciona una responsabilidad compartida en materia de seguridad en la AWS nube. Los dispositivos deben proteger sus credenciales para enviar datos de forma segura al agente de mensajes. El agente de mensajes y el motor de reglas utilizan las características de seguridad de AWS para enviar datos de forma segura a dispositivos u otros servicios de AWS . Para obtener más información, consulte Autenticación.

AWS IoT Core servicios de datos

AWS IoT Core Los servicios de datos ayudan a sus soluciones de IoT a ofrecer 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

El servicio de sombra de dispositivo mantiene el estado de un dispositivo para que las aplicaciones puedan comunicarse con él, ya sea que el dispositivo esté en línea o no. Cuando un dispositivo está desconectado, el servicio de sombra de dispositivo administra los datos de las aplicaciones conectadas. Cuando el dispositivo se vuelve a conectar, sincroniza su estado con el de su sombra en el servicio de sombra de dispositivo. Los dispositivos también pueden publicar su estado actual en una sombra para que lo usen las aplicaciones o los demás dispositivos que quizá no estén siempre conectados. Para obtener más información, consulte AWS IoT Servicio Device Shadow.

AWS IoT Core servicio de soporte

Integración de Amazon Sidewalk para AWS IoT Core

Amazon Sidewalk es una red compartida que mejora las opciones de conectividad para que los dispositivos funcionen mejor juntos. Amazon Sidewalk es compatible con una amplia gama de dispositivos de clientes para distintas aplicaciones, como localizar mascotas u objetos de valor, ofrecer seguridad inteligente y control de la iluminación para el hogar o hacer diagnósticos remotos de electrodomésticos y herramientas. La integración de Amazon Sidewalk for AWS IoT Core permite a los fabricantes de dispositivos añadir su flota de dispositivos Sidewalk a la AWS IoT nube.

Para obtener más información, consulte AWS IoT Core para Amazon Sidewalk.