Internet das coisas: rumo a um imenso sistema computacional distribuído

Durante muito tempo, a Internet das coisas foi relativamente simples de representar. Um sensor mede uma temperatura, uma câmera transmite uma imagem, um veículo comunica sua posição ou uma máquina industrial fornece alguns dados sobre seu funcionamento. Essas informações viajam em seguida por uma rede até um servidor ou uma plataforma em nuvem onde são armazenadas, analisadas e apresentadas aos usuários.

Essa representação continua válida para muitos usos, mas descreve cada vez menos bem aquilo em que a IoT está se transformando.

Os equipamentos conectados vão progressivamente ganhando capacidade de processamento. Possuem uma identidade digital, utilizam vários tipos de redes, comunicam-se com diferentes plataformas, recebem atualizações remotas e podem executar certas funções localmente. As infraestruturas que os cercam também evoluem: elas gerenciam a conectividade, a autenticação, o roteamento, a segurança, os dados e a integração com a nuvem. O Edge Computing aproxima o processamento do local onde os dados são produzidos, e a inteligência artificial permite agora interpretar certas situações diretamente nas proximidades do mundo físico.

A Internet das coisas evolui assim para algo muito mais amplo do que um conjunto de sensores conectados. Ela se torna progressivamente uma imensa infraestrutura computacional distribuída entre a nuvem, as redes, a borda (Edge) e milhões de equipamentos presentes no mundo físico.

Essa transformação muda profundamente a maneira como as organizações devem conceber, proteger, administrar e governar suas infraestruturas digitais.

A computação corporativa foi, durante muito tempo, relativamente centralizada. Os dados, os aplicativos e a capacidade de processamento estavam concentrados em alguns sistemas e infraestruturas claramente identificáveis. A Web, os dispositivos móveis, os serviços SaaS e a nuvem distribuíram progressivamente esse ambiente. A Internet das coisas leva agora essa lógica muito mais longe, deslocando uma parte da infraestrutura computacional diretamente para o mundo físico.

Uma empresa manufatureira pode operar equipamentos conectados em várias fábricas. Uma empresa de transporte pode gerenciar milhares de veículos. Um município pode implantar sensores em todo o seu território. Um produtor de energia pode possuir equipamentos situados em regiões remotas, e um fabricante pode vender aparelhos que continuarão a se comunicar com seus sistemas por dez ou quinze anos.

Uma parte da infraestrutura computacional encontra-se então literalmente nas fábricas, nos veículos, nos edifícios, nos equipamentos e nos produtos utilizados pelos clientes. Esses recursos podem estar distribuídos em vários países, utilizar redes diferentes e permanecer fisicamente inacessíveis durante longos períodos. A noção tradicional de perímetro de TI torna-se muito menos representativa da realidade operacional.

A própria palavra “objeto” pode se tornar enganosa. Um equipamento conectado moderno pode possuir um processador, memória, um sistema operacional ou um firmware, certificados, chaves criptográficas, uma identidade digital, interfaces de rede, aplicativos e mecanismos de atualização. Em vários aspectos, ele se parece mais com um computador especializado do que com um simples periférico.

O Edge Computing acentua essa evolução. Alguns dados podem agora ser processados diretamente no equipamento ou em uma infraestrutura situada nas proximidades. Uma câmera pode realizar uma primeira análise de imagem antes de transmitir um resultado. Uma máquina industrial pode detectar localmente uma anomalia. Um veículo pode tomar certas decisões sem esperar uma resposta vinda de um centro de dados situado a centenas de quilômetros.

O dispositivo deixa então de ser unicamente uma fonte de dados. Ele se torna um participante ativo do sistema computacional.

Essa transformação não diminui, contudo, a importância da nuvem. Ela cria antes uma arquitetura complementar. A nuvem continua particularmente eficaz para centralizar certos dados, treinar modelos de inteligência artificial, realizar análises em grande escala, coordenar frotas de dispositivos e oferecer serviços globais. A borda traz a proximidade com o mundo físico.

Essa proximidade permite reduzir a latência, manter certas operações quando a conectividade com a nuvem é temporariamente interrompida e limitar os volumes de dados a serem transportados. Em certos contextos, ela permite igualmente tratar localmente informações sensíveis e transmitir apenas os eventos ou resultados necessários.

A arquitetura torna-se, portanto, distribuída por necessidade operacional. Certas funções pertencem ao dispositivo, outras à borda, à rede ou à nuvem. A questão arquitetural passa a ser: onde cada capacidade deve residir para obter a combinação adequada de desempenho, segurança, resiliência, custos e soberania?

A própria rede evolui dentro dessa arquitetura. Em uma concepção tradicional da IoT, ela podia ser percebida principalmente como o meio de transportar dados entre o objeto e uma plataforma central. À medida que as infraestruturas se tornam mais complexas, a camada de conectividade pode também participar do gerenciamento das identidades, do controle das comunicações, da segmentação dos dispositivos, do encaminhamento dos dados e da aplicação de certas políticas de segurança.

A rede torna-se assim mais do que um duto. Ela participa da orquestração da infraestrutura.

Essa evolução torna-se particularmente importante quando uma organização opera milhares ou dezenas de milhares de dispositivos. Administrar alguns sensores individualmente continua relativamente simples. Administrar uma frota de cem mil dispositivos distribuídos em várias regiões transforma completamente a natureza do problema.

Cada dispositivo possui um estado, uma versão de software, autorizações, destinos de comunicação e uma configuração. Ele produz dados, pode necessitar de uma atualização, falhar, ser comprometido, mudar de proprietário ou precisar ser retirado da rede. A frota torna-se então um sistema vivo que é preciso inventariar, supervisionar, atualizar e proteger durante toda a sua vida útil.

A capacidade de gerenciar o ciclo de vida torna-se tão importante quanto a de conectar o dispositivo inicialmente.

Essa realidade coloca a identidade no centro da arquitetura. Em uma infraestrutura composta por milhares ou milhões de dispositivos, saber quem se comunica torna-se tão importante quanto saber quais dados são transmitidos. O sistema deve ser capaz de reconhecer um equipamento legítimo, determinar os recursos que ele pode utilizar e controlar as ações que está autorizado a realizar.

O gerenciamento das identidades não diz respeito, portanto, principalmente aos humanos. Aos funcionários somam-se agora os dispositivos, aplicativos, APIs, serviços em nuvem e agentes de IA. Cada um representa potencialmente uma identidade não humana com suas próprias permissões e relações de confiança.

Essa multiplicação transforma profundamente o IAM e o Zero Trust. Um dispositivo conectado não deveria obter uma confiança permanente simplesmente porque foi instalado pela organização. Sua identidade, seu estado, seu contexto, suas permissões e seu comportamento podem evoluir ao longo de sua vida útil. A confiança deve, portanto, poder ser verificada e reavaliada.

É aqui que a noção de Continuous Trust torna-se particularmente pertinente. Em uma infraestrutura distribuída, a confiança não pode mais ser considerada um estado adquirido de uma vez por todas. Ela deve tornar-se uma propriedade continuamente avaliada em função da identidade, do comportamento, do contexto e do nível de risco.

A inteligência artificial acrescenta agora outra dimensão a essa infraestrutura. Modelos especializados podem ser executados localmente em dispositivos ou em infraestruturas de borda. Uma câmera pode identificar um evento específico, um equipamento industrial reconhecer um comportamento anormal, um sistema logístico detectar uma situação que exige uma intervenção ou um dispositivo analisar certos dados antes de sua transmissão.

A distância entre a observação e a decisão diminui então consideravelmente.

Essa capacidade transforma igualmente a circulação dos dados. Em vez de transmitir continuamente grandes volumes de informações para a nuvem, uma infraestrutura pode realizar parte do processamento localmente e transmitir unicamente os eventos ou resultados pertinentes. Essa abordagem pode melhorar o desempenho, reduzir certos custos de comunicação e limitar a circulação de determinadas informações sensíveis.

Ela acarreta, contudo, uma consequência importante: a própria inteligência torna-se distribuída.

A organização deve agora gerenciar dispositivos, dados e comunicações, mas também modelos, versões, permissões e decisões executadas em diferentes pontos de sua infraestrutura. As questões de governança da inteligência artificial deixam então progressivamente o centro de dados para alcançar os equipamentos presentes no mundo físico.

Quando a inteligência é distribuída, o risco também o é. Um servidor instalado em um centro de dados opera geralmente em um ambiente controlado. Um dispositivo IoT pode estar em uma fábrica, um veículo, um comércio, um edifício público ou diretamente na casa de um cliente. Alguns dispositivos podem ser fisicamente acessíveis, dispor de recursos computacionais limitados e permanecer em serviço muito mais tempo do que os aplicativos tradicionais.

A cibersegurança deve, portanto, cobrir simultaneamente a identidade do dispositivo, seu sistema operacional, suas comunicações, seus mecanismos de atualização, suas permissões, os dados que ele produz e as infraestruturas com as quais interage. Uma vulnerabilidade situada em apenas uma dessas camadas pode afetar o conjunto.

O princípio do menor privilégio torna-se particularmente importante. Um sensor encarregado de transmitir uma temperatura não tem razão alguma para se comunicar com toda a rede da empresa. Uma câmera não deveria acessar todos os recursos que ela é tecnicamente capaz de alcançar. Quanto mais distribuída se torna a infraestrutura, mais as relações de confiança devem ser precisamente definidas e controladas.

Essa realidade ilustra perfeitamente a evolução rumo à Hipersegurança. Proteger uma infraestrutura distribuída não consiste mais unicamente em proteger individualmente os dispositivos, as redes ou a nuvem. É preciso compreender as relações entre as identidades, os dados, os aplicativos, as comunicações, os modelos de IA e as infraestruturas físicas. A segurança reside tanto nas interações entre esses componentes quanto em cada um deles.

A evolução torna-se ainda mais importante quando a IoT encontra os agentes de inteligência artificial. Um sensor pode observar uma situação, um modelo interpretá-la, e em seguida um agente consultar outras informações e determinar que uma intervenção é necessária. Este pode então desencadear uma ação em outro sistema.

O ciclo entre observação, interpretação, decisão e ação pode então progressivamente se fechar.

Essa capacidade abre possibilidades consideráveis na indústria, na logística, na energia, no transporte, na agricultura, nos edifícios inteligentes e em vários outros setores. Ela aumenta simultaneamente a importância da governança. Quanto mais rápida e automaticamente um sistema pode agir, mais sua autoridade, suas permissões, seus limites e seus mecanismos de escalonamento devem ser precisamente definidos.

A infraestrutura distribuída torna-se assim progressivamente decisória.

Essa transformação faz da arquitetura de borda uma decisão estratégica. A escolha do local onde residem os dados, a identidade, os controles de segurança, a inteligência e a capacidade de ação influencia diretamente o desempenho, os custos, a resiliência, a confidencialidade e a soberania.

Uma arquitetura excessivamente centralizada pode tornar-se fortemente dependente da conectividade e exigir o transporte de volumes consideráveis de dados. Uma arquitetura demasiadamente distribuída pode tornar-se difícil de administrar e de proteger. O desafio consiste, portanto, em distribuir inteligentemente as capacidades conforme as necessidades operacionais e os riscos.

Essa distribuição deve igualmente poder evoluir. As redes mudarão, os modelos de inteligência artificial progredirão, novas vulnerabilidades serão descobertas e as exigências regulatórias evoluirão. Um dispositivo instalado hoje pode ainda estar em serviço quando várias tecnologias utilizadas em sua concepção já tiverem desaparecido.

Essa realidade obriga a pensar a IoT em função do ciclo de vida, e não da implantação inicial. Conectar um dispositivo e receber seus primeiros dados representa apenas o começo. O verdadeiro sucesso consiste em poder administrar esse dispositivo durante cinco, dez ou quinze anos. Seus softwares deverão ser atualizados, certos certificados renovados, suas permissões modificadas e suas comunicações adaptadas. Os serviços aos quais ele se conecta poderão eles próprios mudar.

Uma arquitetura perfeitamente funcional no dia de sua implantação pode tornar-se extremamente custosa se cada evolução exigir uma intervenção física. A capacidade de administração remota, a renovação das identidades e dos mecanismos criptográficos, a modularidade, a interoperabilidade e a possibilidade de fazer evoluir certos componentes tornam-se, portanto, características essenciais.

Essa perspectiva remete, por fim, a IoT a uma questão bem mais ampla do que a conectividade: como administrar de forma duradoura um sistema computacional cuja parte importante se encontra dispersa no mundo físico?

A Internet das coisas supera progressivamente o modelo do sensor que transmite uma informação para a nuvem. Os equipamentos tornam-se nós computacionais, a rede participa mais da arquitetura, a borda aproxima o processamento do mundo físico e a inteligência artificial permite interpretar certas situações diretamente onde elas ocorrem. Com os agentes de IA, essa infraestrutura pode progressivamente passar da observação à ação.

Vemos assim surgir um imenso sistema computacional distribuído cujos componentes podem estar em centros de dados, na nuvem, em redes de telecomunicações, em fábricas, veículos, edifícios ou milhões de dispositivos implantados em campo.

Para as organizações, o desafio ultrapassa, portanto, amplamente a capacidade de conectar esses equipamentos. Elas devem dominar sua identidade, seu ciclo de vida, seus acessos, suas comunicações, suas atualizações, os dados que produzem e os modelos de inteligência que podem ali ser executados. Devem igualmente determinar onde devem residir o processamento e a capacidade decisória a fim de conservar o nível adequado de desempenho, segurança, resiliência e soberania.

Essa evolução conecta-se diretamente à abordagem da Quantum Beyond em matéria de Hipersegurança e de infraestruturas inteligentes distribuídas. Qb OS Edge, Q-Carbon Security Systems, o IAM, o Zero Trust e o Continuous Trust podem contribuir para construir ambientes nos quais os equipamentos, as identidades, os dados e as novas capacidades de inteligência permaneçam governáveis durante toda a sua vida útil. Nossos especialistas trabalham ao lado das equipes tecnológicas e operacionais a fim de integrar essas diferentes dimensões em arquiteturas capazes de evoluir com os usos e os riscos.

Durante muito tempo, conectamos objetos aos nossos sistemas computacionais. Uma transformação mais profunda está agora em curso: os objetos tornam-se eles próprios parte do sistema computacional.

Quando o processamento, a identidade, a inteligência e a capacidade de agir se distribuem até o mundo físico, a borda deixa de ser uma simples periferia da infraestrutura digital. Ela se torna um dos lugares onde a empresa digital existe, decide e age.