Este documento describe los servicios principales de AWS IoT, incluyendo Thing Registry, Thing Shadow, IoT Rules Engine y cómo se pueden usar junto con otros servicios de AWS como Kinesis, DynamoDB, Lambda, SNS y Greengrass para construir aplicaciones de Internet de las Cosas escalables. También presenta ejemplos de cómo estos servicios podrían usarse para un escenario de monitoreo de pacientes en un hospital.

1. Construyendo
aplicaciones para IoT
en AWS
Henry Alvarado
Arquitecto de soluciones

2. ¿Qué es IoT?

3. ¿Qué es IoT?

6. ¿Qué es AWS IoT?

7. ¿Qué es AWS IoT?

9. ¿Qué es AWS IoT?

10. Seguridad • Todo el tráfico desde y hacia AWS IoT debe ser
cifrado sobre Transport Layer Security (TLS)
• Certificados administrados por AWS
• Certificate Signing Request (CSR)
• Registro Just-in-time (JIT)
• Protege tus certificados
• chroot
• Security Enhanced Linux (SELinux)
• One-Time Programmable (OTP) Fuses
• Trusted Platform Modules
• Smartcards
• Locks and Boxes
• FIPS-style hardware
¿En qué consiste AWS IoT?

11. • Thing Gateway
¿En qué consiste AWS IoT?

12. • Thing Gateway
Protocolos soportados
HTTPS, Websockets, Secure MQTT
¿Qué es MQTT?
Es un protocolo pub/sub ligero, diseñado para minimizar el uso del ancho de banda y
los requerimientos de recursos del dispositivo. MQTT suporta TLS para cifrado.
¿En qué consiste AWS IoT?

13. var device = awsIot.device({
keyPath: 'private_key.pem',
certPath: 'certificate.pem',
caPath: 'root.pem',
clientId: clientId,
region: 'us-east-1' });
var button = new groveSensor.GroveButton(6);
function readButtonSensorValue() {
var buttonState = button.value();
if (buttonState == 1) {
device.publish(topic, JSON.stringify({
SubmitTime: (new Date()).toJSON()}));
}
}
setInterval(readButtonSensorValue, 100);
¿En qué consiste AWS IoT?
• Thing Gateway

14. • IoT Rules Engine
Amazon
Kinesis
Amazon S3
bucket
¿En qué consiste AWS IoT?

15. • Recepción de datos aumentada o filtrada desde un dispositivo
• Recepción de datos escritos desde un dispositivo a una base de datos
Amazon DynamoDB.
• Guardar un archivo a Amazon S3.
• Enviar un ”push notification” a todos los usuarios utilizando Amazon
SNS.
• Publicar datos a un queue de Amazon SQS.
• Invocar una función Lambda para extraer los datos.
• Procesar mensajes de un largo número de dispositivos utilizando
Amazon Kinesis.
• Enviar datos al servicio de Amazon Elasticsearch.
• Capturar una métrica a Amazon CloudWatch.
• Cambiar una alarma en Amazon CloudWatch.
• Enviar datos al Amazon Machine Learning para hacer predicciones en
base a modelos de Amazon ML.
¿En qué consiste AWS IoT?
IoT Rule Engine

16. IoT Rule Engine
{
"sql": "SELECT * FROM 'Sensor/DispensingSensor'",
"ruleDisabled": false,
"actions": [
{
"kinesis": {
"roleArn": "arn:aws:iam::XX:role/sensor_status_role",
"streamName": "sensor_status_stream",
"partitionKey": "${ClientID}"
}
}]
}
¿En qué consiste AWS IoT?

17. • Thing Registry
• Asociación de MQTT Client IDs
• Asociación de certificados
• Especificación hasta de 3 atributos
personalizados
¿En qué consiste AWS IoT?

18. {
"version": 3,
"thingName": "PortableDispenser",
"defaultClientId": "abc123",
"thingTypeName": "Dispenser",
"attributes": {
"model": "123",
"dispensingVolume": "75"
}
}
¿En qué consiste AWS IoT?
• Thing Registry

19. • Thing Shadow
• Almacena y recupera el estado actual y futuro de un
“thing”
• Documento en JSON simple
• Obtiene y fija el estado de un “thing” a través de
MQTT o HTTP
• Acceso al “shadow” sin importar si el “thing” está
conectado a Internet
¿En qué consiste AWS IoT?

20. • Thing Shadow {
"state" : {
“desired" : {
"sensor" : "ON"
},
"reported" : {
"sensor" : "OFF"
},
"delta" : {
"sensor" : "ON"
} },
"version" : 10
}
¿En qué consiste AWS IoT?

21. •Streams están creados de Shards
•Cada Shard ingesta datos hasta por 1 MB/sec, y hasta 1000 TPS
•Cada Shard emite hasta 2 MB/sec
•Todos los datos son almacenados por 24 horas – 7 días
•Escala Kinesis streams dividiendo o fusionando Shards
Otros servicios de una
arquitectura escalable de IoT
• Amazon Kinesis

22. •Amazon DynamoDB
• Servicio rápido de base de datos NoSQL totalmente
administrado
• Capaz de administrar cualquier cantidad de datos
• Duradero y altamente disponible
• Todo el almacenamiento SSD
• Sencillo y económico
Otros servicios de una
arquitectura escalable de IoT

23. • AWS Lambda
• Ejecuta código en respuesta a disparadores como carga en
de S3, actualizaciones de DynamoDB, flujos de Kinesis y
solicitudes de API Gateway
• Escalado automático
• Sólo tiene que proporcionar el código; no hay ninguna
infraestructura que administrar
• El rango de duración va de los 100 ms a 5 minutos
• Pague sólo lo que utilice
Otros servicios de una
arquitectura escalable de IoT

24. Escenario de IoT en un
hospital

25. IoT MQTT
protocol
IoT certificate
IoT
rule
IoT
topic
Amazon Kinesis AWS
Lambda Amazon
DynamoDB
Amazon
SNS
Alexa
Dispositivos de monitoreo
en hospitales
Backend del hospital
Node.js
AWS
Lambda
AWS
Lambda
Propuesta de arquitectura IoT

26. Amazon Polly
Text to Speech alimentado por “Deep Learning”

27. Amazon Polly
“La temperatura en Buenos
Aires es de 20º centígrados”
“La temperatura en Bueno
Aires es de veinte grados
centígrados”
Amazon Polly

28. Regresa un stream
de audio en MP3
Play ilimitado
Respuestas
rápidas
Totalmente
administrado
USD$ 4 por aproximadamente 23 horas y 8 minutos de generación de audio
Amazon Polly

29. Escenario de IoT en un
hospital + Polly

30. IoT MQTT
protocol
IoT certificate
IoT
rule
IoT
topic
Amazon Kinesis AWS
Lambda Amazon
DynamoDB
Amazon
SNS
Alexa
Dispositivos de monitoreo
en hospitales
Backend del hospital
Node.js
AWS
Lambda
AWS
Lambda
AWS
Lambda
Amazon
Polly
Propuesta de arquitectura IoT
+ Polly

31. Natural Language Understanding (NLU) &
Automatic Speech Recognition (ASR) Powered By Deep Learning
Amazon ALEXA
(Lo que está dentro de Alexa)

32. Amazon Lex
“¿Cuál será la temperatura
en Bueno Aires?”
Amazon Lex
Reconocimiento automático del habla
Entendimiento lenguaje natural
Pronóstico del tiempo

33. “¿Cuál será la temperatura
en Buenos Aires?”
Amazon Lex
Pronóstico del tiempo
“Estará soleado a veinte
grados centígrados”
Amazon Polly
Amazon Lex

34. Desarrollo
integrado en la
consola
Dispara
funciones
Lambda
Conversaciones
multi-paso
Continuamente
mejorando
modelos ASR &
NLU
Conectores
empresariales
Totalmente
administrado
Amazon Lex

35. Escenario de IoT en un
hospital + Lex

36. IoT MQTT
protocol
IoT certificate
IoT
rule
IoT
topic
Amazon Kinesis AWS
Lambda Amazon
DynamoDB
Amazon
SNS
Alexa
Dispositivos de monitoreo
en hospitales
Backend del hospital
Node.js
AWS
Lambda
AWS
Lambda
Amazon
Lex
AWS
Lambda
Amazon
Polly
Propuesta de arquitectura IoT
+ Lex

37. AWS Greengrass
Cómputo integrado con Lambda (& otros servicios AWS) dentro de
Dispositivos Conectados
Utiliza el mismo modelo de programación AWS en los dispositivos y la nube

38. AWS Greengrass: Cómputo local,
mensajería y caché de datos
Cómputo local Comunicación
segura
Caché de datos
locales
Mensajería local

39. AWS Greengrass: Cómo
funciona
Integrado en los
dispositivos
desde su
fabricación
Instalador de
Greengrass
runtime
Funciones
Lambda en AWS
y dispositivos
Administrador
desde la consola
de AWS
Mismo modelo
de programación
Comunicación y
orquestación
local

40. Escenario de IoT en un
hospital + Greengrass

41. IoT MQTT
protocol
IoT certificate
IoT
rule
IoT
topic
Amazon Kinesis AWS
Lambda Amazon
DynamoDB
Amazon
SNS
Alexa
Dispositivos de monitoreo
en hospitales
Backend del hospital
Node.js
AWS
Lambda
AWS
Lambda
Greengrass
Propuesta de arquitectura IoT
+ Greengrass

42. Demo
IoT MQTT
protocol
IoT certificate
IoT
rule
IoT
topic
Amazon
SNS
IoT Button