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Desvendando a Internet das Coisas e Sistemas Distribuídos
Pósgraduação unicinos. Olá pessoal, sejam todos muito muito bemvindos ao nosso podcast número então o título do nosso podcast hoje né, o tópico da nossa conversa, certo? É use kays IOT aí tendências e desafios na área, e na parte de desafios em particular a gente vai abordar os temas de segurança, privacidade, escalabilidade, uso de IP versão 4, IP versão 6 e também a questão da necessidade de pessoas que sejam especialistas na área de Big Data. Então venham comigo para o nosso podcast número 6. Mergulhando primeiro na parte enfim de use cases aonde que a gente olha o IUT e como é que eu decidi sentir o cheiro, onde que está né a internet das coisas de fato.
Speaker 1:E eu digo com toda a tranquilidade que o nosso mundo hoje ele está repleto de internet das coisas, pra onde eu olhar tem sensores e tem atuadores. Se a gente for olhar por exemplo veículo, né, automóvel hoje moderno, ele chega a ter praticamente 2000 sensores e atuadores dentro do próprio automóvel, então isso aí faz parte do nosso dia a dia. Então tem diferentes áreas né que a gente utiliza a eu dei mesmo sem saber e essa é a parte bacana, até tem 1 área correlata com a parte de internet das coisas chamada computação bico e pervasiva que é o quê nós usarmos computação sem a gente se dar conta de fato que a computação está ali né junto conosco e tudo mais. Então quais são os de 1 maneira mais assim mais aberta, né então a parte de veículos, certo? Como eu comentei a parte de tracking de objetos e pessoas também monitoramento enfim de animais de estimação, toda parte né de automação da agricultura e na pecuária o IoT ajuda bastante, questões de consumo de energia elétrica e o monitoramento fino, certo, dos meus dispositivos e o quanto eles estão, enfim, gastando ou não de energia elétrica.
Speaker 1:A parte de segurança e aqui tem nome bonito em inglês que eu que eu vou mantêlo em inglês chamado que é toda aquela parte de segurança enfim particular né da das pessoas se sentirem seguras enfim quando estão entrando em casa, caminhando nas ruas por exemplo, certo? Enfim o tocante aqui é segurança pública por exemplo. Outro use case é a questão de gerenciamento de edifícios, né, enfim, isso tem muito muito forte, gerenciamento inteligente de edifícios, certo? Na na parte do agro vem muita questão de do IOT na na parte do Wild sensor networks, então mais pra frente nos nossos podcasts nós trabalhamos com trabalharemos com os protocolos e aí a gente vai trabalhar direitinho o WSN que é o Wild sensor networks, depois pra fechar de forma mais ampla muito a iot dentro da cidades monitoramento e aqui assim tem enfim 1 visão muito forte pra daqui 5 10 anos isso aqui explodir de fato né e a cidade se tornarem cada vez mais inteligentes E pra fechar certo enfim eu não poderia de mencionar de deixar de mencionar 2 áreas a primeira delas é a questão de telemedicina e a área de saúde como todo né enfim toda a parte de dispositivos IOT, dispositivos eletrônicos vêm revolucionando a área da saúde aí nos últimos 10 15 anos, e também a área de seguros.
Speaker 1:Hoje a gente faz seguro de casa, a gente faz por exemplo seguro do nosso automóvel, certo? E o IOT né vem revolucionando essa área aí qual que é a minha ideia agora eu fiz 1 visão Ampla certo para vocês né dos use cases IOT agora eu vou pegar enfim mais ou menos uns 4 5 casos aqui né, e a gente ir trabalhando eles certo direitinho aqui assim pra pra mostrar pra vocês como se dá a utilização dos sensores, dos atuadores, como eu acabo capturando as informações e tudo mais. Da parte de enfim controle e gerenciamento de objetos, eu trabalhei na época do meu pósdoutorado num grande projeto né da Samsung eu fiz o meu doutorado na Coreia do Sul EAA ideia do projeto era então desenvolver 1 geladeira inteligente imagine tudo que eu coloco dentro da geladeira tudo que vai lá desde alimentos até enfim o leite a bebidas né tudo que vai lá tem chip é o chip que eu comento aqui é como se fosse 1 tag e dentro da geladeira em si tem os leitores por exemplo, qual que é a grande ideia? Imaginem que eu estou por exemplo no meu, enfim, eu estou longe de casa, né, E eu gostaria de saber então se está me faltando algum produto dentro da minha geladeira.
Speaker 1:Então eu tenho o app, né, instalado no meu celular da geladeira, entro no meu app, certo? E o app consulta a cloud, certo? E a cloud né tem ali todos os dados dos produtos que estão naquele momento dentro da minha geladeira e daí eu consegui me programar né e e saber se está faltando alguma coisa ou não. Ainda dentro dessa ideia da Smart Fried ou a geladeira inteligente, certo? Tem 1 questão bem interessante que a gente pode colar aqui e que eu gostaria então que todos os alunos então prestassem bastante atenção que é o quê?
Speaker 1:É o IoT mais dados de geolocalização. Isso nós implementamos no projeto que eu mencionei, certo? Isso aqui é bem bacana pros usuários fazerem esse. Então imaginem por exemplo o seguinte, eu estou dirigindo enfim numa rua, né, então estou no meu carro, certo, dirigindo e quando vê o meu celular começa a tremer e eu vejo que está chegando 1 mensagem e essa mensagem é do app da geladeira, Daí eu estaciono o carro, certo, e verifico então o que que era aquela mensagem, né? E ao verificar a mensagem, que que tem ali?
Speaker 1:O app da geladeira me informando o seguinte, olha, professor Rodrigo aproveita que o senhor está aí vim passando perto do supermercado, certo? E aqui na geladeira eu verifiquei que estão faltando os produtos ABECE que regularmente por exemplo toda quartafeira toda quintafeira o senhor enfim construa aqueles produtos e de repente o senhor então chega lá e compra esses produtos então vejam que que eu estou aliando aqui o IOT sensores e atuadores que estão lá dentro da geladeira, junto com o cloud computing, junto com dados de geolocalização, mas toda a questão da inteligência artificial com reconhecimento de padrões. Então a cloud onde que estão os dados da geladeira, certo? Localizou aonde que eu me encontrava perto de supermercado e também fez ali os algoritmos de inteligência artificial que reconheceram o meu padrão de consumo e daí com isso eu recebi 1 notificação. Essa cola, essa combinação de conteúdos é o ouro aqui pra nossa disciplina.
Speaker 1:Indo adiante, né ainda nessa parte do IUP, todos nós, certo, enfim temos 1 conta de energia elétrica pra pagar no final do mês, certo? Enfim, ou nós ou os nossos pais enfim né, parentes próximos e tudo mais. Bom, e daí imagine se a conta de energia elétrica ela vem muito cara, certo? Então não tem muito o que fazer a não ser pagar conta. Agora, tem 1 questão muito bacana que o IoT aqui pode nos ajudar e muito, o pen your mind.
Speaker 1:Tem produto que ele se chama Smart Socket ou Smart Meettering que você faz o seguinte, ao invés de colocar por exemplo lugar a sua geladeira né, enfim na alimentação de energia elétrica da sua casa, você coloca esse aparelho que custa cerca de uns 150 reais, certo? Coloca ali ele plugado dentro da energia elétrica e coloca a sua geladeira nesse aparelho. E qual que é a parte bacana? Você consegue se conectar via o celular nesse aparelho e saber em real time qual que é o consumo energético daquele aparelho enfim que está sendo monitorado ali. Então é muito bacana daí chega a conta energia elétrica no final do mês e tu consegue enfim com toda a tranquilidade perceber se aquela conta está coerente, qual que é o eletrodoméstico por exemplo que enfim vem sendo gargalo dentro da tua casa que vem consumindo mais, que vem consumindo menos, e isso acaba enfim sendo bem bem interessante indo adiante certo aqui na parte eu use cases tendências utilizações né enfim como todo certo a questão de saúde.
Speaker 1:Hoje é muito muito comum as pessoas usarem smartbands, que são aquela aqueles relógios, né, smartwatchs, relógios inteligentes que conseguem captar por exemplo sinais vitais das pessoas, certo? E daí esses sinais vitais via tecnologia bluetooth ou similar né, saem via radiofrequência dessa smartband que está no seu pulso para o seu celular e do celular enfim vai pra cloud do fabricante, enfim vai pra Samsung, vai pra Apple, vai pra Fitbit, vai pra Garreen entre outros grandes fabricantes que temos. Bom, então aqui assim a gente tem o quê? Sensores e atuadores atuando em última análise em nosso favor. Então ali eu dentro do do da smartwatch por exemplo podem executar algoritmos de inteligência artificial, certo, que nos mostram que tem algum problema no sinal vital, se eu devo procurar médico, muitas vezes eu tenho, por exemplo, de repente alguma comorbidade que ela é silenciosa e isso então ajuda bastante, certo?
Speaker 1:Sem falar em toda a questão das cirurgias né que são assistidas via robôs, cirurgias que estão acontecendo de forma remota. Por exemplo imagina 1 cidade no interior de estado e ali né não tem de repente profissional com 1 determinada habilitação, esse profissional só existe na grande capital. Então o que que pode acontecer? 1 comunicação pela internet, certo, e toda 1 interação entre, enfim, médicos, né, de forma local, de forma remota, em prol de determinado paciente. Só ressalto aqui 1 vírgula nessa parte de saúde e cirurgia remota, né, a questão de latência, certo, ela é muito muito importante né, eu não posso enfim ter atrasos na comunicação porque isso então pode comprometer o procedimento.
Speaker 1:E aqui assim né, eu tinha falado de de pra você as divisões mais amplas a questão também de seguros, certo? Então de exemplo professor Higg da questão de seguros, Open Your Mind, imaginem que as grandes empresas seguradoras elas tenham acesso aos meus dados, do que que eu estou consumindo na forma de alimentos, do como eu dirijo o meu carro, se por exemplo a minha casa ela possui garagem ou não, se na hora de dirigir o meu carro eu sou aquela pessoa que tem 1 responsabilidade no trânsito ou se eu passo ocorrendo, como é que eu realizo essas questões da frenagem, se o carro de fato já foi batido ou não, então tem 1 série de questões certo que enfim a seguradoras podem ter esses dados dos usuários e fazer o quê? Seguro customizado pra você. Enfim então aquele aquele seguro né que é empecilho genérico ele acaba então se angulo enfim exatamente do teu tamanho e pro teu bolso certo de acordo exatamente com os teus dados, né. Aqui assim eu não posso deixar de comentar essa questão dos seguros, assim algumas outras grandes áreas do IOT né, a questão da privacidade que é desafio e que eu logo logo já vou abordar essa questão da privacidade.
Speaker 1:Bom, indo adiante né, enfim, eu gostaria de comentar 3 casos muitos fortes ainda na parte de Youse cases IOT. Caso que eu gostaria de comentar que está sendo muito muito utilizado na indústria 4 é a utilização de dispositivos tipo o Google Glass, então tem 1 grande empresa nos Estados Unidos por exemplo que é chamada Realware que fazem esses dispositivos. E qual que é a ideia desse dispositivo? Ele enfim vai acoplado a capacete de modo que eu não preciso utilizar as minhas mãos. E esse dispositivo eu vou colocálo e ele tem 1 câmera que fica então filmando né tudo aquilo que está na minha frente.
Speaker 1:Ele tem microfone, certo? Mais display, mais visorzinho, certo? Isso é muito muito fantástico pra quê? Pra enfim eu fazer caminhamentos, então imaginem, eu tenho 1 empresa, 1 indústria gigantesca e o meu chefe pergunta pra mim, olha, professor Higg, então vá até o nosso almoxarifado e pegue o produto ABC. Qual que é o produto ABC, aonde que ele está, qual que é o caminho mais curto de chegar até esse produto, né?
Speaker 1:Então tudo isso poderia enfim ser a estar comigo, né, junto com esse dispositivo que possui câmera, que possui enfim display e que possui microfone, tudo isso aí integrado, certo, com realidade aumentada e internet das coisas, né, pra proporcionar enfim 1 melhor eficiência, principalmente dentro da indústria e processos empresariais. Bom, indo adiante, certo, que estou fechando a parte né dos use cases, não podemos deixar de fora a questão de cidades inteligentes. Cada vez mais isso enfim, vem sendo 1 pauta muito muito discutida nos governos ao redor do mundo. E na parte de cidades inteligentes a gente pode atacar diferentes questões, por exemplo, monitoramento da qualidade do ar, certo? Toda 1 questão de iluminação pública, vou dar 1 questão muito clara de iluminação pública.
Speaker 1:Se eu pegar por exemplo em qualquer cidade do Brasil, às 4 hora da madrugada, certo, se eu chegar lá todos os postes né de iluminação pública estão acesos e, enfim, 99 por 100 da da população naquela determinada cidade está dormindo. Então vejam que né os postes eles estão acesos, o que é interessante, mas enfim ali eu tenho gasto de energia elétrica que praticamente não está servindo pra rada então quem sabe a gente poderia o quê? Ligar e desligar estes postes de iluminação pública de acordo com a presença, fazer colocar ali sensor de presença, certo? Se não exatamente perto do poste mas nas proximidades do poste com que e fazer com que ele consiga enfim se ligar né, adequadamente. Também na parte de cidades inteligentes a gente pode pensar enfim na na parte de coleta inteligente, enfim, dos resíduos, a parte de semáforos inteligentes, né, até na nas próprias casas, sistemas de arcondicionado que hoje acaba sendo enfim grande gargalo de energia elétrica nas casas é sistema de ar condicionado inteligente certo nas casas então isso aí bem de fato certo pra revolucionar E o nosso último use case certo?
Speaker 1:Que eu trago aqui é que assim tem termo que a academia vem utilizando cada vez mais se chama sistemas ciber físicos e gênios digitais. E o que que quer dizer esses sistemas ciber físicos de fato? Imagina então que na frente da minha carver existe gigantesco, são enfim dezenas de metros né, e na base do guindaste ele tem, enfim, 1 central de controle também bastante complexa. Então, o que que eu estou falando em última análise? Eu estou falando de sistema físico e eu poderia ter modelado esse sistema físico, certo?
Speaker 1:Utilizando sensores, IOT, atuadores, sensores e eu poderia fazer toda essa modelagem física para app no meu celular, então o que que acontece? Eu poderia pegar o meu celular e através do celular mexer acionar botões, certo? E tudo isso aí é o que é perpetuado para a parte física, então eu vou através do meu celular mexer por exemplo grande guindaste que está na frente da minha casa. Então tem sensores, atuadores, certo, tem chips de processamento, tem 1 modelagem física que assim é importante né nessa questão desses sistemas ciber físicos. Bom, agora, certo, a gente fecha pouquinho a janela dos de luzes cases e tendências e a gente vai pra parte dos desafios.
Speaker 1:A primeira questão Open Your mind de desafio é a questão que o quê? Os endereços IP versão 4 que enfim ainda é o padrão apesar de existir IP versão 6 há mais de 20 anos já na literatura, certo? Ainda é padrão utilizar IP versão 4. Bom, os endereços na sua versão 4 estão se esgotando, certo? Então aqui assim temos problema, porque 1 coisa é computadores, é que a gente tem 1 ordem de grandeza, a outra coisa são, em última análise coisas né objetos que a gente pode monitorar certo e daí tem 1 ordem de grandeza muito maior então a gente tem que ter cuidado aqui nesse mapeamento de endereços IP e lembrem que o nome da nossa disciplina aqui é o que é internet das coisas ou seja são objeto em última análise são acessados pela internet.
Speaker 1:O segundo desafio é a questão de profissionais que sabem lidar com grandes quantidades de dados. E aqui assim, quando a gente fala em grandes quantidades de dados tem 2 grandes áreas de conhecimento que eu gostaria de fazer esse esse aqui assim pros alunos. A primeira é data size, muito perto de estatística descritiva, estatística inferencial, tenho ferramentas por exemplo o R, certo? Que mandam muito bem pra parte de data size. E dentro do Big Data também tem a parte de inteligência artificial.
Speaker 1:Aqui assim né ressaltamos toda a questão de machine learning, de métodos supervisionados, métodos não supervisionados, aonde que a linguagem interprogramação Python, certo vem dominando aí muito bem então hoje a gente tem 1 carência de profissionais né que saibam lidar com Big Data indo adiante 1 palavra que eu adoro certo que eu tenho que mencionar que é assim e que a gente tem que enfim ter isso aqui em mente é a questão de escalabilidade. Então o que que é escalabilidade? Escalabilidade é a propriedade de manter sempre a mesma qualidade de serviço, independente, certo, da do quantidade de clientes acessando aquele serviço e do próprio, enfim, processamento que esteja no servidor. Ou seja, imaginem serviço no qual eu tenho 4 clientes e esse serviço consegue entregar tempo de resposta de por exemplo segundo pra cada desses 4 clientes, agora em vez de ter 4 clientes eu tenho 4000 ou 400000 clientes eu tenho que continuar entregando esse segundo de retorno e isso é enfim desafio muito grande então internamente pra proporcionar essa escalabilidade eu posso fazer, enfim, balanceamento de carga, compressão de dados, elasticidade de recursos, gerenciamento de buffer, criar o threads né, pra oferecer essa escalabilidade.
Speaker 1:Isso aqui é muito muito importante, certo? Aqui na parte do IOT porque eu tenho 1 quantidade de dados muito grande. Agora, no nosso penúltimo desafio, eu trago a questão de privacidade dos dados. Então sempre quando eu falar de segurança eu tenho tripé, o tripé ele é autorização, autenticação e a questão enfim, de criptografia, confidencialidade dos dados. E no lado desse tripé eu tenho a questão da privacidade, que está muito muito em voga aqui.
Speaker 1:Será que enfim usuário eu posso de fato utilizar os dados dos usuários, né? Como é que eu faço isso? E por isso então a gente teve a lei geral de proteção de dados que é a LGPD que é baseada no modelo europeu que é o GPDR que é bastante importante aqui a gente enfim entender direitinho da LGPD pra ser compliance com a questão de de privacidade. E a última questão aqui assim né, é a questão de tempo real, Então eu tenho muitas vezes 1 necessidade de baixa latência, como eu comentei lá na parte de saúde, certo? Então é 1 questão que eu se eu tenho muitos objetos comunicando eu vou utilizar muita largura de banda, daquela minha rede, e eu tenho que tentar o máximo possível fazer comunicações em tempo real.
Speaker 1:Então isso aqui assim acaba sendo desafio, principalmente quando a gente olha pra questão da escala, Trabalhar com 10, com 50, com 100 objetos pode ser tranquilo, agora trabalhar na ordem do fim dos milhares ou dos milhões, certamente a comunicação em tempo real pode ser gargalo e é algo que eu tenha que me concentrar. Então pessoal, nesse nosso podcast né, a gente fez aqui 1 viagem pelos use cases, comentei com vocês com toda toda a tranquilidade que hoje o IOT ele está presente né nas nossas vidas, certo e depois fechamos né com a parte dos desafios olhando pra parte do próprio IPv 4 a parte do a parte da escalabilidade e a parte da privacidade e a parte da comunicação em tempo real para fechar a cereja do bolo né aonde que eu coloco a minha energia hoje para me recolocar no mercado de trabalho certo eu faço 1 brincadeira pros meus alunos é aonde que mora o dólar? O dólar mora muito perto, né hoje, na minha percepção, do conhecimento de aqui sim, data science, machine learning, inteligência artificial, ferramentas para isso, então estou falando de Python, site learning, a parte da ferramenta R, certo?
Speaker 1:Tem a sua Flow, são ferramentas essenciais pra gente extrair essa do mundo encantado do IOT. Pessoal, com isso então encerramos o nosso podcast número 6, certo? E nos encontramos no próximo podcast. Pósgraduação UNICINA