Dispositivo incorporado, sensores e atuadores em rede formam a base para a IoT. Um desenvolvedor embarcado vê a IoT (Internet das Coisas) como uma área cheia de oportunidades. A IoT não se limita a nenhum domínio ou negócio específico. A IoT envolve todos os dispositivos que possuem um ID exclusivo e podem ser configurados com endereço para localizá-los. Para um desenvolvedor incorporado, a IoT não se limita apenas a uma única área, um desenvolvedor incorporado pode projetar, desenvolver e programar, configurar, depurar e reprogramar qualquer dispositivo. Ele pode projetar de forma independente qualquer dispositivo ou conceito próprio em IoT. A IoT requer muitos conhecimentos nas áreas de programação, rede, testes e manutenção. Pensar em um domínio específico e restringir-se a ele não fará justiça ao desenvolvedor embarcado que trabalha em IoT.
A IoT envolve tantas coisas que não são possíveis para pessoas normais incorporarem em suas vidas tão cedo. Há tantas coisas que precisam ser desenvolvidas antes de fazer parte da inter-rede IoT. Para entender e implementar a IoT em nossa vida, precisamos aprender algumas coisas muito básicas. Sendo um desenvolvedor embarcado, é necessário conhecimento em todos os domínios. Para um desenvolvedor embarcado esta não é uma tarefa difícil, mas ele deve possuir o conhecimento para conectar todos os periféricos ao processador. Seu conhecimento sobre vários processadores e microcontroladores o ajuda a construir um dispositivo melhor e com alta eficiência. Como a IoT é composta de dispositivos pequenos e simples baseados em microcontroladores conectados entre si para formar uma rede complexa, é óbvio descobrir qual microcontrolador suporta conectividade. O pequeno microcontrolador deve ser conectado e compatível com o servidor baseado em processador de última geração para trocar os dados. O dispositivo baseado em microcontrolador executará um pequeno firmware com funcionalidade dedicada, enquanto o servidor baseado em processador ou PC executará software multifuncional conhecido como sistema operacional. Portanto, para um desenvolvedor incorporado, a IoT não é apenas uma rede interconectada, mas muito mais do que isso.
A IoT não pode ser definida apenas por PCs, servidores, celulares, tablets, etc. conectados com uma rede baseada em TCP/IP. Vivemos em um mundo onde mais de 1 bilhão de dispositivos estão conectados. A IoT lida com dois aspectos principais, ou seja, rede (internet) e dispositivo (incorporado). Ao longo dos anos, houve muitos avanços na área de IoT. A rede lida com a quantidade de dados sendo transferidos e processados, enquanto o dispositivo lida com a aquisição dos dados. Tudo isso pode parecer encontrar uma agulha no palheiro, mas considerando o outro aspecto é que estamos sempre conectados e recebendo informações de todas as partes do planeta.
O servidor e o hub de sensores funcionam continuamente 24 horas por dia, 7 dias por semana, fornecendo e processando as informações. O dispositivo atua como interface para o usuário final dar ou receber as informações. O desenvolvedor incorporado precisa pensar de todos os ângulos e então projetar o dispositivo e sua arquitetura. Implementar a IoT não é tarefa de uma única pessoa, mas ela pode dar um pequeno passo na contribuição para a IoT. Para exemplos de implementação de IoT em carros domésticos, etc. Ele pode comprar um Arduino simples ou Raspberry Pi com processador ARM pronto para usar placa de desenvolvimento disponível no mercado. Um desenvolvimento incorporado pode conectar um sensor simples para transformar a casa em uma casa inteligente. Ele pode fazer interface com sensor detector de luz, janela e porta automatizada, acesso à Internet em qualquer lugar, alarme de incêndio e detector de fumaça, etc. Esses pequenos nós sensores com um dispositivo habilitado para TCP / IP irão coletar os dados e enviá-los para o servidor principal (raspberry pi em nosso caso). O Raspberry Pi irá então calcular e fornecer um resultado com base nas necessidades do usuário final. Este é um exemplo básico que pode ser aprimorado para criar uma rede complexa de sensores e dispositivos em casa. Podemos criar uma rede tão pequena em nosso carro, escritório, lojas, etc. E quando essas pequenas redes se conectam à internet, nos dá a capacidade de acessar todos os dados de qualquer lugar. E torne-se parte da IoT. A IoT pode ser integrada em qualquer tipo de ambiente. Muitos escritórios e empresas multinacionais implementaram IoT em suas instalações, o que permite que seus funcionários tenham melhor conforto de vida e trabalhem em um só lugar.
A IoT pode ser denominada rede de dispositivos inteligentes e o desenvolvedor incorporado é a pessoa-chave para tornar uma rede baseada na Internet mais inteligente. De acordo com sua perspectiva, não há nada que ele não possa fazer e não há muita necessidade de fazer. As aplicações da IoT que levam a humanidade ao futuro são cidades inteligentes, casas inteligentes, ambiente inteligente e agricultura inteligente, etc. A arquitetura da IoT é muito complicada de entender. Envolve arquitetura em camadas onde o sensor e o dispositivo lidam com o nível inferior e o servidor lida com o nível superior. A interconexão entre esses dispositivos é feita pela nuvem, possuindo gateway e camada de rede. O desenvolvedor incorporado se enquadra em todos os domínios que incluem aplicativo, nuvem, dispositivo e rede.
Vamos considerar um exemplo de implementação de IoT em uma casa pequena. Como discutimos acima, podemos implementar o que quisermos, mas vamos analisar uma pequena aplicação que requer acesso à Internet e iluminação automatizada na casa. Para isso, um desenvolvedor embarcado precisará do hardware da aplicação (processador habilitado para TCP/IP), nó sensor e um servidor (PC). O sensor enviará os dados ao servidor continuamente e o hardware do aplicativo se conectará ao servidor para acessar as informações. Para desenvolver uma aplicação, precisamos programar o hardware da nossa aplicação para ler os dados. Para isso precisamos desenvolver um firmware para a base do hardware do nosso aplicativo. Nesta camada podemos desenvolver nossa aplicação que acessará os dados. Para desenvolver tal codificação, precisamos de algum tipo de IDE/ferramenta como Eclipse ou Keil, etc. Agora, esse código deve ser protegido para que nenhum intruso possa acessar os dados. Para isso devemos implementar uma inicialização segura e criptografar nossos dados. A criptografia oferece a melhor solução para problemas em que a segurança é nossa maior preocupação. Uma vez desenvolvido e implementado o hardware da aplicação, precisamos trabalhar na conectividade. se o dispositivo ou hardware do aplicativo for móvel ou portátil, a conectividade sem fio é preferida, enquanto para dispositivos como hub de sensor e servidor que permanecem fixos, a conectividade com fio é preferida. A conectividade com fio proporcionou transferência de dados segura e mais rápida com custos de manutenção muito menores. A conectividade sem fio fornece a base para a IoT porque permite ao usuário acessar seus recursos de qualquer lugar sem precisar de uma conexão com fio. A conectividade sem fio usa ondas de rádio que também podem ser ondas de curto alcance e ondas de longo alcance. Poucos dispositivos que usam ondas de rádio são dispositivos RFID, WiFi, Bluetooth, etc. A IoT deve ser implementada usando-os como meio de conectividade para conectar diferentes hubs de sensores e dispositivos do usuário ao servidor. Esta conectividade segue o modelo padrão OSI para comunicação com outros dispositivos. Como a pilha de protocolos OSI está disponível, podemos implementá-los diretamente em todos os nós para fornecer compatibilidade. Ter protocolo padrão em todos os nós nos ajuda a conectar todas as ferramentas existentes e economiza muito dinheiro. Ter compatibilidade com versões anteriores aumenta o número de dispositivos que podem fazer parte desta comunicação entre redes IoT.
Nesta era, se falamos de IoT, é natural considerar tanto o celular quanto o PC, mas devemos incluir todos os dispositivos incorporados, como GPS, impressão em rede, TV via satélite (DTH), fone de ouvido sem fio, etc., conectando-se de forma independente para nos proporcionar conforto. . No entanto, todos esses dispositivos nada mais são do que dispositivos incorporados desenvolvidos por um desenvolvedor incorporado. Portanto, sem um desenvolvedor incorporado é muito difícil implementar tal conceito e torná-lo realidade.
