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Duração 8 horas
Programa do Curso
Módulo 0: Fundamentos & Ecossistema AWS IoT
- Introdução à IoT
- Definindo a IoT em 2024: Além das "Coisas" (Inteligência de Borda, IA/ML na Borda, Sistemas Ciber-Físicos).
- Drivers do Crescimento da IoT (Indústrias, Casos de Uso).
- Tendências-Chave da IoT (Computação de Borda, Sustentabilidade, integração de IA/ML, Segurança aprimorada).
- AWS IoT dentro do ecossistema AWS mais amplo (recursos da AWS Partner Network - APN).
- Visão Geral da Paisagem de Serviços AWS IoT
- AWS IoT Core (MQTT/Bridge, Jobs, Device Defender).
- AWS IoT Device Management (Inclusão de Dispositivos, Gerenciamento de Configuração, Atualizações OTA).
- AWS IoT Analytics (Processamento de dados, enriquecimento, modelagem).
- AWS IoT Greengrass (Computação de borda, execução local, conectividade segura).
- AWS IoT Button (Visão geral conceitual para dispositivos simples).
- Conexão: AWS IoT Core -> Lambda/DynamoDB/OpenSearch/Step Functions/SageMaker.
Módulo 1: Arquitetura, Componentes & Segurança IoT
- Arquitetura IoT
- Camada de Dispositivos (Sensores, Atuadores, Dispositivos de Borda como Raspberry Pi, ESP32).
- Camada de Conectividade (MQTT, CoAP, HTTP, LPWAN - LoRaWAN, NB-IoT, Sigfox, Cellular IoT).
- Camada de Integração em Nuvem (AWS IoT Core, API Gateway, Lambda, Step Functions).
- Camada de Processamento & Análise de Dados (DynamoDB, Timestream, OpenSearch, S3, Athena, SageMaker).
- Camada de Aplicativos (Móvel, Apps Web usando AWS Amplify, Apps de Negócios Personalizados).
- Importância: Explicar o "porquê" por trás das arquiteturas distribuídas (latência, largura de banda, poder de computação, segurança).
- Visão Profunda dos Componentes Essenciais de IoT
- Hardware: Critérios de seleção (MCU, conectividade, sensores), Elementos de segurança (Ambientes de Execução Confiáveis - TEEs).
- Computação de Borda (AWS Greengrass): Benefícios (baixa latência, redução de tráfego em nuvem, tomada de decisão local).
- Gerenciamento de Dispositivos: Inclusão (Over-the-Air - OTA, Pré-provisionamento), Configuração, Monitoramento, Depuração Remota.
- Visão Profunda de Segurança: Identidade de Dispositivos, Autenticação & Autorização (Certificados X.509, JSON Web Tokens - JWTs), Criptografia de Dados (em repouso e em trânsito), AWS IoT Device Defender.
- Padronização de Segurança: Introdução aos padrões (e.g., IEEE P2145, Open Connectivity Foundation - OCF) e conformidade (ISO/IEC 27001, SOC 2).
- Funções PaaS Específicas do AWS para IoT
- AWS IoT Core (MQTT/Bridge Seguro, Jobs para atualizações de firmware, Device Defender).
- AWS Lambda (Computação sem servidor para pré-processamento de dados, disparo de ações).
- AWS Step Functions (Fluxos de trabalho com estado para interações complexas de dispositivos).
- Amazon DynamoDB (Banco de dados NoSQL para ingestão rápida de dados IoT).
- Amazon OpenSearch Service (Busca & Análise, tratamento de dados de séries temporais).
- Amazon Timestream (Banco de dados de séries temporais especializado).
- Amazon S3 (Armazenamento de lago de dados brutos).
- AWS IoT Device Defender (Monitoramento e avaliação de segurança).
- AWS IoT Wireless (Conectando dispositivos LPWAN remotos).
Módulo 2: Protocolos de Comunicação de Dispositivos IoT
- MQTT (MQTT v5 & WebSockets)
- Recursos do MQTT 5.0 (Retain, bandeiras Clean Session, User Properties, tópicos Wildcard).
- MQTT sobre WebSockets (Padronização).
- Níveis de Qualidade de Serviço (QoS) explicados.
- Boas Práticas de Protocolo.
- Protocolos Alternativos
- CoAP (Constrained Application Protocol) para dispositivos restritos.
- AMQP / MQTT sobre AMQP (Formatos padrão de troca de dados).
- HTTP (Para atualizações mais simples e menos frequentes).
- WebSockets (Comunicação full-duplex).
Módulo 3: Construindo Aplicativos IoT Robustos com o AWS
- Inclusão de Dispositivos & Conectividade Segura
- Pré-Provisionamento com AWS IoT Device Defender.
- Inclusão Segura Over-The-Air (OTA) (e.g., usando conceitos de AWS IoT Button).
- Gerenciando Certificados de Dispositivos (ACM/PKI).
- Implementando MQTT com TLS.
- Ingestão, Armazenamento & Processamento de Dados
- Enviando dados eficientemente de dispositivos para o AWS IoT Core.
- Escolhendo o alvo correto: Lambda (orientado a eventos), Step Functions (orquestração), Timestream (séries temporais), OpenSearch (busca & análise), S3 (dados brutos).
- Usando AWS IoT Analytics para enriquecimento e limpeza de dados antes do armazenamento.
- Lidando com cenários de alta taxa de transferência (Kinesis/Firehose).
- Gerenciamento & Operações de Dispositivos
- Usando AWS IoT Device Management para gerenciamento de frota.
- Implementando e gerenciando Atualizações OTA (usando AWS IoT Jobs).
- Monitoramento Remoto e Configuração.
- Construindo o Backend IoT
- API Gateway para criação de APIs REST/GraphQL para interagir com dispositivos e dados.
- AWS Lambda para lógica de negócios.
- AWS Step Functions para coordenar componentes distribuídos.
- Amazon SQS/SNS para mensageria assíncrona e disparo de eventos.
Módulo 4: Computação de Borda & Integração Avançada
- AWS IoT Greengrass
- Conceitos (Core, Device, Connector).
- Executando funções Lambda localmente no dispositivo.
- Executando código diretamente no dispositivo (C++, Python).
- Comunicação segura entre o Greengrass Core e dispositivos AWS/IoT.
- Caso de Uso: Filtragem local de dados, pré-processamento ou inferência de IA na borda.
- Integração com IA/ML
- Usando SageMaker para modelos de ML complexos na nuvem.
- Executando inferência de ML na borda com o Greengrass ML Accelerator (GMA).
- Visualização de Dados & Interfaces de Usuário
- Usando AWS IoT SiteWise para visualização de dados industriais.
- Construindo Apps Web com AWS Amplify (API, UI, Autenticação).
- Painéis usando Amazon QuickSight ou OpenSearch Dashboards.
Módulo 5: Segurança, Governança & Boas Práticas
- Ciclo de Vida de Segurança IoT
- Princípios de Design Seguro (Defesa em Profundidade).
- Práticas de Desenvolvimento Seguro (OWASP IoT Top 10).
- Gerenciamento de Vulnerabilidades.
- Modelagem de Ameaças para IoT.
- Serviços de Segurança AWS para IoT
- AWS IoT Device Defender (Serviço & Device Defender).
- AWS Shield, AWS Identity and Access Management (IAM).
- AWS Config para verificações de conformidade.
- Integração de Módulos de Segurança de Hardware (HSMs).
- Privacidade & Governança de Dados
- Lidando com dados sensíveis (PII).
- Políticas de Retenção e Exclusão de Dados.
- Considerações de conformidade.
Módulo 6: Projetos Práticos & Projeto Final
- Laboratórios Práticos Guiados
- Inclusão de Dispositivos & Comunicação MQTT.
- Implementando Ingestão de Dados Segura para o AWS.
- Construindo um Painel IoT Simples.
- Simulação de Atualização OTA.
- Introdução ao AWS IoT Greengrass.
- Projeto Final (Capstone)
- Construa uma solução IoT completa que aborde um problema do mundo real (e.g., Automação Residencial Inteligente, Monitoramento Ambiental, Hub Industrial de Sensores).
- Requisitos: Dispositivo seguro, ingestão de dados, processamento, visualização e componente de borda opcional.
- Use serviços AWS cobertos ao longo do curso.
Requisitos
Objetivo:
O desenvolvimento moderno de IoT depende de uma infraestrutura Platform-as-a-Service (PaaS). Os principais sistemas IoT PaaS incluem Microsoft Azure, AWS IoT (Amazon), Google IoT Cloud e Siemens MindSphere. É essencial para os desenvolvedores entenderem as funções PaaS necessárias para integrar dados de IoT com outros ecossistemas. Neste curso, você receberá treinamento prático usando um Raspberry Pi e um chip TI SensorTag multi-sensor (com 10 sensores integrados: movimento, temperatura ambiente, umidade, pressão, luminômetro, etc.). Você aprenderá os fundamentos das funções de IoT e como implementá-los na nuvem PaaS do AWS IoT usando funções Lambda.
