as coisas na internet
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AS COISAS NA INTERNETJoão Paulo Barraca [email protected]
Instituto de Telecomunicações Universidade de Aveiro
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Sistema comunicação em pacotes Inventado em ~1950 Popularizado em ~1982 (TCP/IP, www)
Crescendo de forma contínua
Imagem: Flickr, kalexandersonCookies :1995
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Reinventada e adaptada continuamente
Reinventando continuamente a nossa vida
imagem: Flickr, donsolo
Crescimento 1981-‐2012 http://isc.org/solutions/survey/history
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5Imagem: Flickr, m4rco_
6Imagem: Flickr, pfpg
7Imagem: Flickr, Karlis Dambrans -‐ janitors
8Imagem: Flickr, jdhancock
Dispositivos que medem, registam, atuam
À muito utilizados nos processos industriais
Imagem: Flickr, Kris Duda -‐ ahorcado
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Ingredientes:
• 1 x Objeto Físico
• 1 x Controladores
• qb de Sensores e Actuadores
• qb de Comunicação
Machine to MachineCommunications (M2M)
Agricultura Poluição Recursos Hídricos
Interface
Sistema de Gestão
Interface
Sistema de Gestão
Interface
Sistema de Gestão
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Ingredientes:
• 1 x Objeto Físico
• 1 x Controlador
• qb de Sensores e Actuadores “smart”
• qb de Comunicação
• pitada de Protocolos para IoT
• mta Internet
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17Imagem: Flickr, intelfreepress
18Fonte: The Connectivist, e CISCO
Hoje
Impulsionadores
• Internet é o grande Integrador • Sensors possuem baixo custo • …disponíveis a uma comunidade alargada • …com boas ferramentas de desenvolvimento
• Aumento de: • conhecimento • precisão • valor 19
Agricultura Poluição Recursos Hídricos
WAN : 2G/3G, Ethernet, PON
Processamento/Adaptação
Distribuição
Persistência
Inferência
Composição
Interface InterfaceInterface
Conectividade e Agregação
Exposição a ServiçosGestão de Dispositivo
s
Serviço ServiçoServiço
A Internet depois das Coisas
Tem de incorporar novos conceitos
1. Endereçamento
2. Transporte de informação
3. Segurança e Privacidade
entre outros21
EndereçamentoIPv4 é o protocolo de eleição
(~3.500M sistemas)
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EndereçamentoAcesso é mediado
Usado Endereçamento Privado ou não IP
23Imagem: Libelium
Endereçamento com IoT
2128 Endereços, ~2125 sistemas
IoT é (finalmente) a killer app?
24Imagem: Flickr, mhatrey
Google IPv6 Stats Jan 2015
Portugal 6.5%, Global 4.65%
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26Imagem: SevOne
JeeNode ~18e
• ATmega 328p • 32KB flash • 2KB SRAM • 16Mhz
• RFM12B • 66b/pacote 27
Waspmote ~150e
• ATmega 1281 • 128KB flash • 8KB SRAM • 8Mhz
• Vários rádios • ~120b/pacote
JeeNode ~18e
• ATmega 328p • 32KB flash • 2KB SRAM • 16Mhz
• RFM12B • 66b/pacote
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Waspmote ~150e
• ATmega 1281 • 128KB flash • 8KB SRAM • 8Mhz
• Vários rádios • ~120b/pacote
IPv6 necessita de MTU >= 1280bytes
endereços demasiado longos
pacotes demasiado longos
cifras complexas
6LowPAN
• Chave: Compressão cabeçalhos • Resultado: 7-‐31 bytes (vs 40)
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6LowPAN
IPv6
Compressão IP
SuperComputer
Transporte de informação
• Internet usa TCP/IP e HTTP • Inadequado para IoT
• Enviar 1 byte implica • IP: 20 bytes • TCP: >20 bytes • HTTP: variável, >20
• Desenhado para obter um dado objeto • ex: página, ficheiro 30
CoAP
• Chave: HTTP miniaturizado • Sobre UDP, Qualidade de Serviço • Funcionalidade Interessante: OBSERVE
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MQTT
• Message Queueing Telemetry Transport • IBM, OASIS
• Muito leve, sobre TCP ou UDP • Suporta QoS e Segurança • Baseado no modelo Pub/Sub • Comunicação baseada em tópicos
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Broker
Consumidor Consumidor
Publicarsensor/123/temperatura = 28
Subscreversensor/123/temperatura
Subscreversensor/123/temperatura
Notificarsensor/123/temperatura = 28
Produtores
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35Imagem: Node-‐Red
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IoT +
Segurança =
Pesadelo
O dilema: Segurança quer…
• Algoritmos robustos e Chaves longas • Controlo de acesso • Mecanismos de atualização • Fiabilidade dos valores • Fiabilidade de execução • etc…
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O dilema: Mercado requer
• Algoritmos leves e Chaves pequenas • Controlo de acesso simples • Mecanismos de atualização são extra • Fiabilidade dos valores é complexo • Fiabilidade de execução requer hardware especializado
• etc..38
biliões de dispositivos potencialmente abandonados
• Frigoríficos em Botnets? • Fornos incendiários? • Automóveis que não obedecem?
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IoT +
Segurança e Privacidade =
Pesadelo2
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Facebook conhece os nossos amigos preferências
e o nosso estado emocional
a IoT conhecerá tudo o resto (e ainda os amigos, preferências e estado emocional)
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Maiores Fugas de Dados http://www.informationisbeautiful.net/visualizations/worlds-‐biggest-‐data-‐breaches-‐hacks/
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A Internet será diferente
1. Terá outros protocolos
2. Terá modelos de comunicação diferentes
3.Deverá ter mais segurança
4. Provavelmente terá menor privacidade
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