O que é o Azure IoT?

Azure IoT é o portefólio de serviços da Microsoft para ligar, gerir e obter inteligência a partir de dispositivos IoT e equipamentos industriais em grande escala.

Utiliza um conjunto de serviços cloud, componentes de edge e SDKs, e aplica a abordagem cloud adaptativa para unificar dispositivos ligados à cloud e ambientes operacionais (OT) on-premises sob um modelo comum de gestão, dados e IA. A telemetria bruta dos sensores flui através de um pipeline consistente e, em última análise, torna-se inteligência acionável para equipas de operações, cientistas de dados e decisores empresariais.

O portefólio Azure IoT inclui duas plataformas principais e dois serviços cloud partilhados:

• Hub IoT do Azure: A plataforma da Microsoft para dispositivos conectados, permitindo soluções IoT ligadas à cloud em larga escala. O Hub IoT é adequado para cenários onde dispositivos se ligam diretamente à cloud através de protocolos padrão como MQTT, AMQP e HTTP.
• Operações IoT do Azure: a plataforma da Microsoft para operações conectadas, permitindo soluções conectadas à periferia para ambientes industriais e de tecnologia operacional (OT). O Operações IoT do Azure é a principal recomendação da Microsoft para novas soluções conectadas à borda.
• Azure Registo de Dispositivos: Um serviço cloud que representa dispositivos IoT e ativos industriais como recursos padrão Azure, independentemente de estarem ligados por Hub IoT ou Operações IoT do Azure. Como dispositivos e ativos aparecem como recursos nativos do Azure, pode geri-los utilizando ferramentas familiares do Azure — templates do Azure Resource Manager (ARM), controlo de acesso baseado em funções (RBAC), Azure Policy, tags e monitorização. O Azure Device Registry é o serviço chave que permite a abordagem adaptativa na cloud para gestão de dispositivos em ambos os padrões de conectividade.
• Microsoft Fabric: A plataforma unificada de dados que serve como plano de dados partilhado para Azure IoT. A Fabric ingere, armazena e analisa a telemetria de dispositivos ligados através do Hub IoT ou Operações IoT do Azure, e fornece dashboards em tempo real, relatórios, dados prontos para IA e capacidades de gémeos digitais em todo o seu património IoT.

O Azure IoT suporta dois padrões amplos de conectividade, cada um adequado a diferentes cenários de negócio e tipos de dispositivos. Muitas soluções empresariais combinam ambos os padrões:

• Num padrão de ligação à cloud , os seus dispositivos IoT ligam-se diretamente à cloud, onde as suas mensagens são processadas e analisadas. Este padrão adapta-se a cenários em que os dispositivos podem comunicar através de protocolos padrão de internet e não existem restrições para a conectividade direta à cloud.
• Num padrão conectado à rede de edge, os seus dispositivos IoT ligam-se a um ambiente de edge local que processa as suas mensagens antes de, opcionalmente, as encaminhar para a cloud. Este padrão encaixa-se em cenários envolvendo protocolos industriais como OPC UA, processamento local de baixa latência ou requisitos de segurança que impedem a conectividade direta à internet.

As secções seguintes oferecem uma visão geral dos componentes de cada padrão. Este artigo foca-se nos grupos-chave de componentes: dispositivos, serviços cloud e tempo de execução na borda.

Padrão ligado à nuvem

O padrão de ligação à cloud utiliza um conjunto integrado de dispositivos, componentes e serviços IoT que liga esses dispositivos diretamente à cloud. Este padrão é bem adequado para cenários onde os dispositivos estão geograficamente distribuídos e podem comunicar através de protocolos padrão da internet. Um exemplo é uma frota de camiões de entrega que enviam dados de sensores para a cloud para análise e visualização:

Construir soluções ligadas à cloud com Hub IoT, a plataforma da Microsoft para dispositivos conectados em grande escala. Hub IoT suporta mensagens bidirecionais com milhões de dispositivos, gestão de dispositivos, atualizações de firmware e integração com Azure Device Registry para expor os seus dispositivos como recursos Azure geríveis. Pode estender soluções ligadas à cloud com serviços como Device Provisioning Service e Azure Digital Twins.

Padrão conectado por arestas

O padrão de ligação a uma rede edge utiliza um conjunto integrado de dispositivos, componentes e serviços IoT que conectam esses dispositivos a um ambiente edge próximo. Este padrão é bem adequado para cenários industriais e OT, por exemplo:

• Dispositivos que comunicam usando protocolos de rede locais, como o OPC UA, que requerem um conector local.
• Ambientes onde os requisitos de segurança impedem que os dispositivos se liguem diretamente à internet pública.

Uma solução conectada na borda também pode encaminhar dados dos seus dispositivos para a nuvem para processamento adicional, como análise e visualização.

Construa soluções conectadas na periferia com Operações IoT do Azure. O Operações IoT do Azure é a plataforma recomendada pela Microsoft para novas soluções conectadas na extremidade e é a base da estratégia de operações digitais para ambientes industriais e de OT. Operações IoT do Azure converge OT, TI e ciência de dados entre a cloud e a edge, utilizando um plano de gestão partilhado (Azure Resource Manager) e um plano de dados partilhado (Microsoft Fabric). Azure Registo de Dispositivos expõe os ativos e dispositivos ligados através do Operações IoT do Azure como recursos Azure nativos, permitindo uma gestão consistente em todo o seu espólio.

Dispositivos e conectividade

Ambos os padrões de conectividade incluem dispositivos que recolhem dados dos quais pretende obter insights empresariais. As secções seguintes descrevem os tipos de dispositivos numa solução Azure IoT e como estes se ligam.

Categorias de dispositivos IoT

É útil categorizar os dispositivos IoT da seguinte forma:

• Dispositivo conectado à nuvem (categoria 1): dispositivos que se conectam diretamente à nuvem. Esta categoria inclui dispositivos que se ligam a serviços cloud como Hub IoT utilizando protocolos padrão como HTTP, MQTT ou AMQP. Estes dispositivos não são relevantes no padrão de conexão em periferia (como o Operações IoT do Azure).

• Dispositivo conectado à edge (categoria 2): dispositivos que se conectam à nuvem por meio de um proxy ou gateway baseado em edge. Um exemplo é um dispositivo que se liga indiretamente à cloud através do corretor MQTT no Operações IoT do Azure.

• Dispositivo específico do protocolo (categoria 3): esses dispositivos conectam-se a um runtime baseado em edge através de um conector que permite que os dispositivos usem um protocolo específico. Por exemplo, um servidor OPC UA e seus dispositivos conectados se conectam através de um conector para OPC UA. Estes dispositivos não são relevantes no padrão de ligação à cloud (como o Hub IoT do Azure).

O diagrama seguinte mostra as relações entre as categorias de dispositivos e os serviços na nuvem no padrão conectado à nuvem.

O diagrama seguinte mostra as relações entre as categorias de dispositivos e o tempo de execução na edge no padrão edge-connected.

Para simplificar, os diagramas anteriores mostram apenas fluxos de dados para a cloud ou a execução na periferia. Muitas soluções permitem cenários de comando e controle em que o runtime da nuvem ou da periferia envia comandos para os dispositivos. Por exemplo, um serviço de nuvem pode enviar um comando para uma câmera compatível com ONVIF para aumentar o zoom.

Conectividade no padrão de ligação por bordas

No padrão edge-connected, os dispositivos IoT ligam-se a um ambiente local de edge que processa as suas mensagens antes de as encaminhar para a cloud para armazenamento e análise. Os dispositivos podem usar protocolos e padrões de comunicação de rede, como:

• OPC UA em ambientes industriais.
• ONVIF para gerenciar e monitorar dispositivos de vídeo.
• MQTT como um protocolo de mensagens padrão para dispositivos IoT.

No diagrama de padrão de ligação de borda mostrado anteriormente, os conectores no sentido sul representam os protocolos e normas que os dispositivos usam para se ligar ao ambiente da borda.

Comparações de dispositivos

A tabela a seguir resume as opções atuais para dispositivos e conectividade:

Serviços e Aplicações

No padrão de ligação na cloud, os serviços cloud específicos de IoT fornecem a infraestrutura para ligar, monitorizar e controlar os seus dispositivos. No padrão conectado à edge, o ambiente de execução na edge aloja os serviços para ligar, monitorizar e controlar os seus dispositivos. Outros serviços de nuvem fornecem serviços genéricos, como armazenamento, análise e visualizações para sua solução.

Azure Registo de Dispositivos

Azure Registo de Dispositivos é um serviço cloud que trabalha tanto com Hub IoT como com Operações IoT do Azure para fornecer uma visão unificada dos seus dispositivos e ativos industriais como recursos Azure padrão. É uma parte fundamental da abordagem cloud adaptativa porque estende o plano de gestão do Azure — incluindo RBAC, aplicação de políticas, etiquetagem, definição de âmbito e auditoria — ao seu património IoT. As capacidades-chave incluem:

• Representação unificada de ativos: Dispositivos ligados por Hub IoT e ativos ligados por Operações IoT do Azure são ambos expressos como recursos ARM, tornando-os visíveis e geríveis através do portal Azure, CLI do Azure, Bicep e modelos ARM.
• Gestão de esquemas e namespaces: Suporta a configuração de esquemas de mensagens, frequência de amostragem e organização de ativos em namespaces que espelhem o seu ambiente físico.
• Sincronização bidirecional: As definições e configurações dos ativos no registo sincronizam-se com a borda, pelo que as alterações feitas na cloud são refletidas no local e vice-versa.
• Integração com ferramentas Azure: Permite fluxos de trabalho de infraestrutura como código, políticas centralizadas de RBAC e integração com Azure Monitor e Microsoft Defender para uma governação consistente em todos os sites.

Microsoft Fabric

Microsoft Fabric é a plataforma de dados unificada para Azure IoT e é o plano de dados partilhado na abordagem adaptativa da nuvem. Ingere telemetria de dispositivos ligados tanto através do Hub IoT como do Operações IoT do Azure, e transforma dados brutos de dispositivos em insights acionáveis para equipas de operações, cientistas de dados e decisores empresariais. As principais capacidades para cenários de IoT incluem:

• Inteligência em Tempo Real: Ingere e analisa fluxos de telemetria de alta frequência provenientes de dispositivos e ativos, com suporte para deteção de anomalias, análise de séries cronológicas e painéis operacionais em tempo real.
• OneLake: Um único data lake governado que armazena dados brutos, limpos e curados de dispositivos de todos os sites e sistemas, fornecendo uma base consistente para cargas de trabalho em IA e análise.
• Fabric IQ e ontologias: Modela as relações entre ativos, localizações e pontos de dados utilizando modelos semânticos de informação, tornando os dados dos dispositivos prontos para a IA e permitindo cenários de gêmeos digitais.
• Integração Power BI: Fornece visualizações e relatórios detalhados sobre a telemetria de dispositivos, KPIs operacionais e desempenho de processos diretamente às pessoas que atuam sobre eles.
• Integração Microsoft Copilot: Permite às equipas de operações e profissionais de dados consultar e raciocinar sobre dados de dispositivos utilizando linguagem natural.

Ambos os padrões de conectividade encaminham dados para a Microsoft Fabric. No padrão de ligação na cloud, o Hub IoT encaminha a telemetria dos dispositivos para o Fabric. No padrão edge-connected, o Operações IoT do Azure processa e transforma os dados na edge antes de os encaminhar para o Fabric, onde podem ser analisados e visualizados adicionalmente.

IA e inteligência

Um objetivo central do Azure IoT é transformar a telemetria bruta de dispositivos em insights prontos para IA. Isto acontece através de um pipeline progressivo de dados:

A IA é aplicada em dois níveis numa solução Azure IoT:

• Edge AI: Operações IoT do Azure suporta a execução de modelos de inferência de IA diretamente no cluster edge. Isto fornece tempos de resposta medidos em milissegundos para cenários de alta prioridade, como inspeção de qualidade, deteção de anomalias e monitorização de segurança, sem necessidade de uma viagem de ida e volta à cloud.
• Cloud AI: Microsoft Fabric fornece capacidades de IA em escala cloud, incluindo Agentes de Operações — agentes de IA incorporados em Real-Time Intelligence que monitorizam continuamente os fluxos de telemetria e tomam automaticamente ações corretivas ou de otimização. Azure AI Foundry fornece uma plataforma centralizada para construir, treinar, validar e implementar modelos de IA personalizados com governação de nível empresarial, integrando-se com Fabric para consumo de modelos em grande escala.

As ontologias Fabric IQ são centrais para que este pipeline funcione de ponta a ponta. Ao modelar as relações semânticas entre ativos, localizações e pontos de dados, a Fabric IQ oferece aos modelos de IA e às experiências do Copilot o contexto empresarial necessário para produzir insights significativos — não apenas anomalias estatísticas, mas resultados fundamentados na forma como as suas operações realmente funcionam. Por exemplo, o Fabric IQ pode reconhecer que uma anomalia de temperatura num sensor específico pertence a uma correia transportadora numa linha de produção específica, permitindo recomendações de manutenção direcionadas em vez de alertas genéricos.

Cenários comuns de IA em soluções Azure IoT incluem:

• Manutenção preditiva: Detetar sinais precoces de falha do equipamento devido às tendências de telemetria e programar a manutenção antes de ocorrer uma avaria, reduzindo o tempo de indisponibilidade não planeado.
• Otimização de processos: Identificar gargalos e ineficiências entre as linhas de produção e recomendar ações corretivas em tempo quase real.
• Deteção de anomalias: Monitorizar continuamente os fluxos de telemetria ao vivo e alertar os operadores para padrões invulgares à medida que surgem.
• Connected workers: Apresentar insights e recomendações gerados por IA aos trabalhadores de campo através de painéis operacionais e consultas em linguagem natural suportadas pela Microsoft Copilot.

Serviços de nuvem IoT

Numa solução IoT ligada à cloud, os serviços IoT na cloud tipicamente:

• Receba dados de sensores em larga escala dos seus dispositivos e determine a melhor forma de processar e armazenar esses dados.
• Envie comandos da nuvem para dispositivos específicos.
• Provisione dispositivos e controle quais dispositivos podem se conectar à sua infraestrutura.
• Controle o estado dos seus dispositivos e monitorize as suas atividades.
• Faça a gestão do firmware instalado nos seus dispositivos.

Por exemplo, em uma solução de monitoramento remoto para uma estação de bombeamento de óleo, os serviços usam dados de sensores das bombas para identificar comportamentos anômalos. Quando um serviço de nuvem identifica uma anomalia, ele pode enviar automaticamente um comando para o dispositivo para tomar uma ação corretiva. Este processo implementa um ciclo de feedback automatizado entre o dispositivo e a nuvem que aumenta consideravelmente a eficiência da solução.

Tempo de execução na periferia

No padrão de conexão na edge, os serviços alojados localmente no ambiente de runtime local tipicamente:

• Gere a conectividade dos seus dispositivos através dos conectores de ligação sul.
• Receba dados em escala de seus dispositivos e determine para onde encaminhar as mensagens para processamento posterior.
• Encaminhe comandos da nuvem para dispositivos específicos.
• Execute algum processamento de mensagens locais. No Operações IoT do Azure, este processamento ocorre nos conectores norte.

Comparações de serviços IoT

A tabela a seguir resume as opções atuais de serviço e aplicações edge:

Comparações de implantação

A tabela a seguir resume as opções de implantação atuais:

Gestão de soluções

A estratégia Azure IoT da Microsoft baseia-se na abordagem adaptive cloud, que unifica equipas isoladas, sites distribuídos e sistemas díspares num único modelo de operações, segurança, aplicações e dados. Esta abordagem permite a convergência inteligente de OT, TI e ciência de dados; permitindo que use as mesmas tecnologias de nuvem e IA para gerir e monitorizar soluções ligadas à periferia, ligadas à cloud e híbridas.

A abordagem cloud adaptativa tem dois pilares principais:

• Um plano de gestão partilhado baseado em Azure Resource Manager (ARM). Este plano estende a governação do Azure — RBAC, aplicação de políticas, auditoria e monitorização — tanto a dispositivos ligados à cloud como a recursos baseados na periferia.
• Um plano de dados partilhado baseado em Microsoft Fabric. Este avião oferece uma plataforma unificada para armazenar, processar e analisar dados provenientes de fontes cloud e edge, permitindo insights prontos para IA desde o chão de fábrica até à sala de reuniões.

Próximos passos

Os próximos passos sugeridos para explorar mais o Azure IoT incluem:

• O que é Operações IoT do Azure?
• O que é Hub IoT do Azure?

Para saber mais sobre arquiteturas Azure IoT, veja:

• Melhores práticas de arquitetura para Hub IoT do Azure
• Arquiteturas IoT no Centro de Arquitetura do Azure