AS  COISAS  NA  INTERNETJoão  Paulo  Barraca  jpbarraca@ua.pt  

Instituto  de  Telecomunicações  Universidade  de  Aveiro

2

Sistema  comunicação  em  pacotes  Inventado  em  ~1950  Popularizado  em  ~1982  (TCP/IP,  www)  

Crescendo  de  forma  contínua

Imagem:  Flickr,  kalexandersonCookies  :1995

3

Reinventada  e  adaptada  continuamente  

Reinventando  continuamente  a  nossa  vida

imagem:  Flickr,  donsolo

Crescimento  1981-­‐2012  http://isc.org/solutions/survey/history

4

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

10

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

12

Ingredientes:

• 1 x Objeto Físico

• 1 x Controlador

• qb de Sensores e Actuadores “smart”

• qb de Comunicação

• pitada de Protocolos para IoT

• mta Internet

13

14

15

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)

22

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%

25

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

28

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)

29

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

31

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

32

33

Broker

Consumidor Consumidor

Publicarsensor/123/temperatura = 28

Subscreversensor/123/temperatura

Subscreversensor/123/temperatura

Notificarsensor/123/temperatura = 28

Produtores

34

35Imagem:  Node-­‐Red

36

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…

37

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?

39

40

IoT  +  

Segurança  e  Privacidade  =    

Pesadelo2

41

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)

42

Maiores  Fugas  de  Dados  http://www.informationisbeautiful.net/visualizations/worlds-­‐biggest-­‐data-­‐breaches-­‐hacks/

43

44

A  Internet  será  diferente

1. Terá  outros  protocolos  

2. Terá  modelos  de  comunicação  diferentes  

3.Deverá  ter  mais  segurança  

4. Provavelmente  terá  menor  privacidade

45

46

Questões?  João  Paulo  Barraca  jpbarraca@ua.pt

Imagem:  Flickr,  João  Vicente  (jvc)