O mundo do IoT – ou Internet das Coisas – está revolucionando a forma como realizamos a interação com os dispositivos no nosso dia a dia, principalmente quando se percebe a capacidade de conexão com a rede mundial de computadores. Esta ampla conexão permite também a troca de informações de forma constante e em tempo real e os protocolos utilizados para esta comunicação são igualmente importantes para o sucesso no desenvolvimento da tecnologia.
O MQTT e REST são os dois protocolos que se sobressaem e dominam o cenário no mundo do IoT, ambos com pontos positivos e negativos e diversas aplicações que são utilizados nos dispositivos conectados. Desde os princípios e regras do REST até a facilidade e leveza do MQTT fazem de ambos os protocolos de comunicação a solução ideal para o mundo IoT.
E você, quer saber mais sobre o MQTT e REST e a sua importância no mundo do IoT? Continue acompanhando a nossa publicação!
O mundo IoT e os protocolos de comunicação
A internet das coisas está revolucionando o mundo da tecnologia e a forma como os usuários interagem com os seus dispositivos, levando informação e impactando diretamente na transformação digital. Diversas plataformas em nuvem, sensores, equipamentos e módulos vem sendo lançados pelos fabricantes que estão focados em desenvolver as soluções de IoT.
O desejo de conectar os mais variados objetos, dispositivos eletrônicos, sistemas eletrônicos e computacionais para a troca de informações e dados faz parte dos anseios da transformação digital, principalmente quando se aborda também a evolução dos conceitos da Indústria 4.0. Também chamada de Quarta Revolução Industrial, tem desenvolvido o ambiente industrial em prol da automatização, inteligência artificial, modularização e outros pilares ligados a inovação e tecnologia.
O IoT e a Indústria 4.0 andam de mãos dadas na evolução da computação e destas novas tecnologias, principalmente quando se consideram os sistemas embarcados e na evolução dos protocolos. As implementações destes protocolos de comunicação evoluíram a partir dos protocolos industriais como o Modbus e Fieldbus até chegar nos mais abrangentes e eficientes, como o MQTT e o REST.
Ambos os protocolos também são amplamente utilizados no mundo do desenvolvimento de software e nas novas arquiteturas como os microserviços. A facilidade de integração, leveza na transmissão de informação e amplitude na aplicação destes protocolos promovem esse tipo de utilização.
O MQTT e o REST possuem benefícios e características positivas que são inerentes ao seu desenvolvimento e ambos são utilizados no mundo IoT.
O protocolo MQTT
O protocolo MQTT (do inglês Message Queue Telemetry Transport) é descrito como um protocolo de comunicação IoT Machine-to-Machine (M2M), ou máquina a máquina. Na sua descrição também é destacada a sua característica de extrema leveza no projeto de transporte de mensagens através da publicação e assinatura de tópicos, o que é muito útil em sistemas de comunicação que possuem restrições de largura de banda e alta latência na transmissão dos dados.
Ele foi criado pela IBM nos anos 1990 para ser utilizado em sistemas de supervisão e aquisição de dados num panorama industrial, o SCADA (Supervisory Control and Data Acquisition ou em português Sistemas de Supervisão e Aquisição de Dados). A partir do sucesso neste tipo de aplicação, foi migrado também para o mundo IoT.
O MQTT e o modelo de publicação e assinatura
O conceito básico do protocolo MQTT é o seu modelo de publicação e assinatura (ou publish/subscribe) que consistem de dois tipos básicos de entidades: um broker de mensagens e os clientes. O broker é um grande servidor que recebe todas as mensagens dos seus clientes e envia essas mensagens aos clientes de destino – e como exemplo, alguns clientes podem ser desde sensores IoT ou até uma aplicação que recebe os dados dos sensores e os processa.
- A assinatura surge pois o cliente se conecta e “assina” algum tópico específico de mensagens no broker;
- O outro cliente então publica as mensagens nesse tópico, enviando a mensagem e o tópico ao broker;
- Este broker então disponibiliza essa mensagem no tópico e o primeiro cliente que realizou a assinatura recebe a mensagem.
Um bom exemplo de um tópico que pode ser assinado é: ‘area/Identificacao_da_Area/Sensor/Identificacao_do_Sensor/temperatura’. Todas as informações são separadas pelas barras “/” e estes tópicos podem ser criados de acordo com as regras de negócio. Um sensor subscrito neste tópico irá enviar mensagens de leitura da temperatura, enquanto a aplicação subscrita no mesmo tópico recebe esses dados e os processa, podendo enviar os dados processados através de outro tópico para outra aplicação.
Segurança e qualidade do protocolo
O protocolo MQTT possui algumas configurações de mensagem que vão desde o uso de criptografia e até a qualidade do serviço (também conhecido como QoS, Quality of Service). O QoS varia de 0 a 2:
- QoS 0, não tem a confirmação de entrega da mensagem e quem envia não armazena a mensagem para retransmissões;
- QoS 1, que tem a confirmação de entrega com reconhecimento realizado;
- QoS 2, que garante a entrega da mensagem exatamente uma vez, com envio de confirmação de recebimento.
O protocolo REST
O protocolo REST (ou Representational State Transfer que em português é Transferência de Estado Representacional) trata-se de uma abstração da arquitetura da WEB com os seus princípios, regras e limitações para permitir a criação do projeto com as interfaces de transmissão de dados de uma forma bem definida, com as operações mais importantes como POST, GET, PUT e DELETE.
Os Web Services permitem uma ampla interação entre os sistemas conectados através da internet e são uma ótima forma de conectar aplicações com um desempenho rápido, confiabilidade e habilidade de escalar o serviço. As requisições para esta aplicações obtêm uma resposta no formato XML, HTML e até em JSON, a depender do que está sendo analisado.
O surgimento do REST se deu no ano de 2000 por Roy Fielding na sua tese de mestrado, o qual descreveu o design da arquitetura de software construído para as aplicações em rede. Deste modo, a comunicação em rede também beneficia aplicações IoT a partir da criação de aplicações que consigam receber os dados e processar, podendo retornar para outros sistemas.
O REST e o IoT
O REST permite a existência de recursos que são utilizados através de um identificador global e que manipulam estes recursos através dos componentes da rede – ou os clientes e servidores. A comunicação através da interface HTTP possibilita a troca de informação através das operações comuns neste tipo de conexão.
A conexão de equipamentos no mundo IoT através do protocolo REST é facilitada através da utilização da interface HTTP e permite a utilização da Internet para efetuar essa comunicação. Os dispositivos inteligentes podem se conectar com a internet e se fazem utilizáveis também por outros dispositivos, permitindo uma troca de informações de fato de análise inteligente dos dados através de diferentes sistemas conectados.
Saiba mais!
O formato de comunicação dos dispositivos inteligentes com a rede mundial de computadores mostra a evolução dos protocolos de transmissão de dados, desde os seus formatos industriais e até a ampla utilização no mundo IoT. O MQTT e o REST possuem diversos benefícios e pontos específicos para cada aplicação, sendo utilizados inclusive no desenvolvimento de software e nos microserviços.
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