Intrati in legatura

Schița de curs

Modulul 0: Fundamente și ecosistemul AWS IoT

  • Introducere în IoT
    • Definirea IoT în 2024: dincolo de „Things” (Edge Intelligence, AI/ML la Edge, sisteme ciber-fizice).
    • Factori care determină creșterea IoT (industrii, use cases).
    • Tendințe cheie în IoT (Edge Computing, sustenabilitate, integrare AI/ML, securitate îmbunătățită).
    • AWS IoT în contextul ecosistemului AWS mai larg (AWS Partner Network - resurse APN).
  • Prezentarea peisajului de servicii AWS IoT
    • AWS IoT Core (MQTT/Bridge, Jobs, Device Defender).
    • AWS IoT Device Management (onboarding dispozitive, managementul configurației, actualizări OTA).
    • AWS IoT Analytics (procesarea, îmbogățirea și modelarea datelor).
    • AWS IoT Greengrass (calcul la edge, execuție locală, conectivitate securizată).
    • AWS IoT Button (prezentare conceptuală pentru dispozitive simple).
    • Conexiune: AWS IoT Core -> Lambda/DynamoDB/OpenSearch/Step Functions/SageMaker.

Modulul 1: Arhitectura IoT, componente și securitate

  • Arhitectura IoT
    • Nivelul de dispozitive (senzori, actuatori, dispozitive edge precum Raspberry Pi, ESP32).
    • Nivelul de conectivitate (MQTT, CoAP, HTTP, LPWAN - LoRaWAN, NB-IoT, Sigfox, IoT celular).
    • Nivelul de integrare cloud (AWS IoT Core, API Gateway, Lambda, Step Functions).
    • Nivelul de procesare și analiză a datelor (DynamoDB, Timestream, OpenSearch, S3, Athena, SageMaker).
    • Nivelul de aplicații (aplicații mobile, web care folosesc AWS Amplify, aplicații de business personalizate).
    • Importanță: explică „de ce-ul” din spatele arhitecturilor distribuite (latență, lățime de bandă, putere de calcul, securitate).
  • Analiza detaliată a componentelor IoT esențiale
    • Hardware: criterii de selecție (MCU, conectivitate, senzori), elemente de securitate (Trusted Execution Environments - TEEs).
    • Edge Computing (AWS Greengrass): beneficii (latență redusă, trafic cloud diminuat, luarea deciziilor la nivel local).
    • Device Management: onboarding (Over-the-Air - OTA, pre-provisioning), configurare, monitorizare, debugging remote.
    • Analiza detaliată a securității: identitatea dispozitivului, autentificare și autorizare (certificate X.509, JSON Web Tokens - JWTs), criptarea datelor (at rest și in transit), AWS IoT Device Defender.
    • Standardizarea securității: introducere în standarde (de exemplu, IEEE P2145, Open Connectivity Foundation - OCF) și conformitate (ISO/IEC 27001, SOC 2).
  • Funcții PaaS specifice AWS pentru IoT
    • AWS IoT Core (MQTT/Bridge securizat, Jobs pentru actualizări de firmware, Device Defender).
    • AWS Lambda (calcul serverless pentru preprocesarea datelor, declanșarea de acțiuni).
    • AWS Step Functions (workflow-uri stateful pentru interacțiuni complexe cu dispozitivele).
    • Amazon DynamoDB (bază de date NoSQL pentru ingerarea rapidă a datelor IoT).
    • Amazon OpenSearch Service (căutare și analiză, gestionarea datelor time series).
    • Amazon Timestream (bază de date specializată pentru serii de timp).
    • Amazon S3 (stocarea datelor brute în data lake).
    • AWS IoT Device Defender (monitorizare și evaluarea securității).
    • AWS IoT Wireless (conectarea dispozitivelor LPWAN remote).

Modulul 2: Protocoale de comunicare pentru dispozitive IoT

  • MQTT (MQTT v5 și WebSockets)
    • Funcționalități MQTT 5.0 (Retain, flag-uri Clean Session, User Properties, topicuri cu wildcard).
    • MQTT peste WebSockets (standardizare).
    • Nivelurile Quality of Service (QoS) explicate.
    • Best practices de protocol.
  • Protocoale alternative
    • CoAP (Constrained Application Protocol) pentru dispozitive cu resurse limitate.
    • AMQP / MQTT peste AMQP (formate standard de schimb de date).
    • HTTP (pentru actualizări mai simple, mai puțin frecvente).
    • WebSockets (comunicare full-duplex).

Modulul 3: Construirea de aplicații IoT robuste cu AWS

  • Onboarding dispozitive și conectivitate securizată
    • AWS IoT Device Defender Pre-Provisioning.
    • Onboarding securizat Over-The-Air (OTA) (de exemplu, folosind conceptele AWS IoT Button).
    • Gestionarea certificatelor dispozitivelor (ACM/PKI).
    • Implementarea MQTT cu TLS.
  • Ingerarea, stocarea și procesarea datelor
    • Trimiterea eficientă a datelor de la dispozitive către AWS IoT Core.
    • Alegerea destinației potrivite: Lambda (event-driven), Step Functions (orchestrare), Timestream (serii de timp), OpenSearch (căutare și analiză), S3 (date brute).
    • Folosirea AWS IoT Analytics pentru îmbogățirea și curățarea datelor înainte de stocare.
    • Gestionarea scenariilor cu trafic ridicat (Kinesis/Firehose).
  • Device Management și operațiuni
    • Folosirea AWS IoT Device Management pentru fleet management.
    • Implementarea și gestionarea actualizărilor OTA (folosind AWS IoT Jobs).
    • Monitorizare și configurare remote.
  • Construirea backend-ului IoT
    • API Gateway pentru crearea de API-uri REST/GraphQL cu scopul de a interacționa cu dispozitivele și datele.
    • AWS Lambda pentru logica de business.
    • AWS Step Functions pentru coordonarea componentelor distribuite.
    • Amazon SQS/SNS pentru mesagerie asincronă și declanșarea de evenimente.

Modulul 4: Edge Computing și integrare avansată

  • AWS IoT Greengrass
    • Concepte (Core, Device, Connector).
    • Rularea funcțiilor Lambda local, pe dispozitiv.
    • Executarea codului direct pe dispozitiv (C++, Python).
    • Comunicare securizată între Greengrass Core și dispozitivele AWS/IoT.
    • Use case: filtrarea locală a datelor, preprocesarea sau inferența AI la edge.
  • Integrarea cu AI/ML
    • Folosirea SageMaker pentru modele ML complexe în cloud.
    • Rularea inferenței ML la edge cu Greengrass ML Accelerator (GMA).
  • Vizualizarea datelor și interfețe utilizator
    • Folosirea AWS IoT SiteWise pentru vizualizarea datelor industriale.
    • Construirea de aplicații web cu AWS Amplify (API, UI, autentificare).
    • Dashboard-uri folosind Amazon QuickSight sau OpenSearch Dashboards.

Modulul 5: Securitate, guvernanță și best practices

  • Ciclul de viață al securității IoT
    • Principii de design securizat (Defense-in-Depth).
    • Practici de dezvoltare securizată (OWASP IoT Top 10).
    • Managementul vulnerabilităților.
    • Threat modeling pentru IoT.
  • Servicii de securitate AWS pentru IoT
    • AWS IoT Device Defender (Service și Device Defender).
    • AWS Shield, AWS Identity and Access Management (IAM).
    • AWS Config pentru verificări de conformitate.
    • Integrarea Hardware Security Modules (HSMs).
  • Confidențialitatea și guvernanța datelor
    • Gestionarea datelor sensibile (PII).
    • Politici de retenție și ștergere a datelor.
    • Considerente de conformitate.

Modulul 6: Proiecte hands-on și capstone

  • Laboratoare hands-on ghidate
    • Onboarding dispozitive și comunicare MQTT.
    • Implementarea ingerării securizate a datelor în AWS.
    • Construirea unui dashboard IoT simplu.
    • Simularea unei actualizări OTA.
    • Introducere în AWS IoT Greengrass.
  • Proiect capstone
    • Construiește o soluție IoT completă care abordează o problemă reală (de exemplu, automatizarea unei case smart, monitorizarea mediului, un hub de senzori industriali).
    • Cerințe: dispozitiv securizat, ingerare de date, procesare, vizualizare și, opțional, o componentă edge.
    • Folosește serviciile AWS acoperite pe parcursul cursului.

Cerințe

Scop:

Dezvoltarea IoT modernă se bazează pe infrastructura Platform-as-a-Service (PaaS). Sistemele PaaS IoT de top includ Microsoft Azure, AWS IoT (Amazon), Google IoT Cloud și Siemens MindSphere. Este esențial ca dezvoltatorii să înțeleagă funcțiile PaaS necesare pentru a integra datele IoT cu alte ecosisteme. În acest curs, vei primi training hands-on folosind un Raspberry Pi și un cip multi-senzor TI SensorTag (care are 10 senzori integrați: mișcare, temperatură ambientală, umiditate, presiune, senzor de lumină etc.). Vei învăța fundamentele funcțiilor IoT și cum să le implementezi în cloud-ul PaaS AWS IoT folosind funcții Lambda.

 8 Ore

Numărul de participanți


Pret per participant

Cursuri viitoare

Categorii înrudite