Prácticas de diseño de soluciones de AWS IoT

Chandani Patel de Volansys Technologies

Con el aumento de los dispositivos de IoT, se necesita una solución para conectar, recopilar, almacenar y analizar los datos del dispositivo. Servicios web de Amazon proporciona varios servicios que ayudan a los dispositivos conectados a interactuar de manera fácil y segura con aplicaciones en la nube y otros dispositivos para diversos escenarios de usuario.

La migración o el diseño de soluciones de Internet de las cosas (IoT) a la plataforma AWS le permite a uno concentrarse en el negocio principal sin la molestia de la administración y el monitoreo de la infraestructura. Esto garantizará una alta disponibilidad para los clientes. Si se utilizan los servicios de AWS adecuados para los requisitos del cliente, las soluciones de IoT podrán ofrecer resultados de una manera más segura, confiable y escalable, dice Chandani Patel, líder tecnológico de Volansys Technologies .

Diseño para operar de manera confiable a escala

Los sistemas de IoT deben manejar datos de alta velocidad y gran volumen capturados por dispositivos y puertas de enlace. La arquitectura del sistema en la nube debe ser escalable para manejar el desbordamiento de datos. El mejor enfoque es enviar datos a la cola, búfer o bases de datos en memoria en tiempo real antes de almacenarlos.

El dispositivo puede publicar datos en AWS Kinesis, o la regla de AWS IoT se puede utilizar para reenviar datos a AWS SQS y Kinesis para almacenarlos en tiendas de series de tiempo como AWS S3, Redshift, DataLake o Elasticsearch para el almacenamiento de datos. Este almacén de datos se puede utilizar para generar paneles personalizados o paneles de AWS QuickSight.

Enrute grandes volúmenes de datos a través de canalizaciones de datos

La mejor y más segura forma de garantizar que todos los datos se procesen y almacenen es redirigir todos los datos de los temas del dispositivo a un SNS que está diseñado para manejar el procesamiento de flujo de datos, asegurando que los datos entrantes se mantengan, procesen y entreguen de manera confiable al canal adecuado. Para hacerlo más escalable, se pueden usar varios temas de SNS, cola de SQS, Lambda para un grupo diferente de temas de dispositivos de AWS. Se debe considerar almacenar los datos en un almacenamiento seguro como Queue, Amazon Kinesis, Amazon S3 y Amazon Redshift antes de procesarlos. Esta práctica garantiza que no se pierdan datos debido a inundaciones de mensajes, códigos de excepción no deseados o problemas de implementación.

Automatice el aprovisionamiento y las actualizaciones de dispositivos

AWS IoT proporciona un conjunto de funcionalidades que se pueden utilizar para la importación por lotes con un conjunto de políticas que se pueden integrar con el panel de control o el proceso de fabricación donde un dispositivo se puede prerregistrar en AWS IoT y los certificados se pueden instalar en el dispositivo. Posteriormente, el flujo de aprovisionamiento de dispositivos puede reclamar el dispositivo y adjuntarlo al usuario o cualquier otra entidad. AWS ofrece la posibilidad de activar y realizar un seguimiento de las actualizaciones OTA para dispositivos.

El diseño de capacidades integradas dentro del dispositivo para el aprovisionamiento automatizado y el aprovechamiento de las herramientas adecuadas que proporciona AWS para manejar el aprovisionamiento y la administración del dispositivo, permite que los sistemas logren las eficiencias operativas deseadas con una mínima intervención humana

Adopte una arquitectura escalable para componentes personalizados

A medida que el sistema de IoT se conecta a dispositivos externos del mundo, el alcance no termina con la conexión, el control y la generación de informes de los dispositivos. Piense en adoptar las últimas tecnologías como ciencia de datos y aprendizaje automático o integrar componentes de terceros en el sistema de IoT como IFTTT, Alexa o Google Casa. La arquitectura de IoT debe garantizar que los componentes externos se puedan integrar fácilmente a la solución sin ningún cuello de botella en el rendimiento.

Compruebe el acceso y el procesamiento sin conexión

A veces no es necesario procesar todos los datos de su máquina en la nube. En muchos casos, no se dispone de conectividad continua a Internet. Para tal escenario, agregue AWS Greengrass en el borde. Greengrass procesa y filtra datos localmente en el borde y reduce el requisito de enviar todos los datos del dispositivo en sentido ascendente. Se pueden capturar todos los datos, retenerlos durante un período de tiempo limitado y enviarlos a la nube en caso de eventos de error o bajo demanda / solicitud. Si hay una necesidad de datos de series de tiempo, entonces se puede programar un proceso periódico que envíe los datos del dispositivo a la nube que se pueden utilizar para futuras mejoras como los modelos de AWS Machine Learning y las herramientas de análisis de la nube.

Selección de almacenamiento de datos correcto

Los sistemas de IoT generan datos de alta velocidad, gran volumen y variedad. Cada dispositivo de IoT o tema de dispositivo puede tener diferentes formatos, que pueden no ser manejables a través de una sola base de datos o un tipo similar de almacén de datos. El arquitecto debe tener cuidado al elegir el formato de la base de datos y el almacén de datos. A veces, el almacenamiento de datos único funciona bien, o el almacenamiento de datos híbrido para diferentes propósitos ayuda a lograr un alto rendimiento. Los datos estáticos de uso frecuente se pueden almacenar en ElastiCache, lo que ayuda a mejorar el rendimiento. Estas prácticas ayudan a lograr la escalabilidad y el mantenimiento del sistema.

Filtrar y transformar datos antes de procesar

Todos los datos entrantes al sistema de IoT pueden requerir procesamiento o transformación, después de lo cual se pueden redirigir al almacenamiento tal como están. La regla de AWS IoT proporciona una acción para redirigir los mensajes a diferentes servicios de AWS. Un arquitecto debe analizar todos los datos en diferentes formas, es decir, datos necesarios para el procesamiento, ignorados / estáticos (como configuración) y almacenamiento directo.

AWS IoT ayuda a lograr una conectividad rápida de los dispositivos, una ingesta segura de datos, una gestión sencilla de los dispositivos, compatibilidad con varios protocolos y mucho más.

El autor es Chandani Patel Tech, líder de Volansys Technologies

Sobre el autor

Chandani trabaja como líder tecnológico en Volansys Technologies. Es una arquitecta de soluciones certificada por AWS, AWS Business &Technical Professional que habilita soluciones en la nube, soluciones de IoT y ML / Data Science. Es arquitecta de soluciones en la nube con amplia experiencia en el diseño, desarrollo y arquitectura de soluciones en la nube para nubes públicas (Azure, AWS, Google y Bluemix), nubes privadas y nubes híbridas.