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# Arquitectura de referencia de vehículos conectados de AWS
Fecha de publicación: 17 ** de enero de 2024 () [Historial del diagrama](#diagram-history) **
Esta arquitectura le permite AWS IoT Core modernizar las cargas de trabajo, procesar los datos de los vehículos y proteger los vehículos conectados.
## Vehículo conectado de AWS: diagrama de modernización
Utilice MQTT5 para modernizar a su agente AWS IoT Core y recopilar, recopilar y distribuir datos relacionados con las cargas de trabajo de sus vehículos conectados.
1. Los dispositivos integrados en el vehículo con un principal de identidad único (X.509 certificado) publican los datos de telemetría en ellos mediante MQTT. **AWS IoT Core** Para minimizar el software incorporado en el vehículo, solo se implementan las bibliotecas necesarias para conectarse. AWS IoT Core Todo el tráfico se envía a través del protocolo MQTT protegido mediante mTLS.
1. Utilice **AWS PrivateLink** una red móvil privada a la que conectar su propio **AWS IoT Core** terminal. **AWS IoT Core**
1. Las suscripciones compartidas **AWS IoT Core** ayudan a los trabajadores de los clientes a procesar las cargas de datos que llegan de millones de vehículos al equilibrar la carga entre temas. Al implementar la función de alias de temas, puedes reducir el tamaño de la carga útil a través de la conexión móvil, lo que ahorra costes y consumo de energía.
1. Utilice ** Amazon Elastic Container Service ** (Amazon ECS) para decodificar, procesar y conservar los datos de telemetría. **Amazon ECS ** admite la escalabilidad necesaria para gestionar los mensajes en los momentos de máxima demanda y no provocar cuellos de botella simultáneos.
1. Mediante un encabezado de mensaje especializado, **AWS IoT Core** dirige los mensajes codificados a su destino. En el caso de las cargas útiles comprimidas, el mecanismo de enrutamiento se coloca en el encabezado de la carga útil y se enruta sin un formato legible por humanos para enviar los mensajes en sentido descendente. El archivo descriptor se almacena en ** Amazon Simple Storage Service ** (Amazon S3) para informar a la regla sobre cómo decodificar la carga útil.
1. El patrón de request/response mensajería **AWS IoT Core** registra las respuestas a las solicitudes de los clientes de forma asincrónica. El cliente envía un comando remoto a su vehículo mediante una interfaz creada a **AWS Amplify** través ** de Amazon API Gateway. ** El comando se almacena en ** Amazon DynamoDB ** y se entrega como una solicitud al dispositivo mediante un tema de IoT de solicitudes. Tras la implementación, el vehículo responde al tema de IoT de la respuesta para informar sobre el éxito o el fracaso. Este mismo patrón se puede utilizar para informar del estado del vehículo a la nube.
1. Para el mismo comando remoto, mediante la función de caducidad de mensajes de AWS IoT Core, puede especificar durante cuánto tiempo debe intentar abrir la puerta de un vehículo antes de que caduque el mensaje. Esto permite un control mucho más flexible de los dispositivos.
1. Los mensajes críticos del sistema enviados por el fabricante del equipo original (OEM) al vehículo pueden utilizar la función de mensajes **AWS IoT Core** retenidos. El OEM puede marcar el mensaje retenido en la carga útil para asegurarse de que el comando aparece en el tema cuando el vehículo vuelva a estar en línea.
## Vehículo conectado de AWS: recopile, procese y analice el diagrama
Recopile, procese, analice y actúe sobre la base de los datos de los vehículos conectados utilizando AWS IoT Core.
1. El vehículo conectado, que actúa como un dispositivo de IoT con un principio de identidad único (X.509 certificado), utiliza sensores para recopilar datos, analizarlos y actuar en función de ellos, utilizándolos **AWS IoT Core** como mecanismo de comunicación entre la nube y la periferia.
1. El **AWS IoT FleetWise** Edge Agent se comunica con la red del vehículo, decodifica las señales y envía las cargas de datos a través de ella, tal y **AWS IoT Core** como se definen en las campañas de datos. Con él **AWS IoT FleetWise**, controlas cada paso del proceso y mantienes la propiedad total de los datos y el control de la información privada.
1. Úselo **AWS IoT Core** junto con ** Amazon Route 53 ** para elegir uno en Región de AWS función de la ubicación geográfica o la latencia. Registre sus dispositivos automáticamente cuando se conecten por primera vez a **AWS IoT Core**. La búsqueda de DNS devuelve un punto final de IoT de una de las muchas regiones, según la ubicación del dispositivo.
1. **AWS IoT**admite los certificados de cliente firmados por cualquier autoridad de certificación (CA) raíz o intermedia ante la que esté registrada **AWS IoT Core**. Al conectarse con el certificado privado, la **AWS Lambda** función valida la puerta de enlace y crea el elemento, la política y el certificado de IoT. El vehículo está registrado.
1. **AWS IoT FleetWise**le ayuda a recopilar los datos del vehículo de forma más inteligente. Puede mejorar la relevancia de los datos creando campañas de recopilación de datos basadas en el tiempo y los eventos que envíen los datos exactos que necesita a la nube a ** Amazon Timestream o Amazon S3**. ** **
1. Usa la SageMaker IA de ** Amazon ** para mejorar los ADAS/AV modelos y optimizar el diseño de los vehículos en aras del rendimiento y la eficiencia. Utilice ** Amazon Quick Sight ** para mejorar continuamente la calidad, la seguridad y la autonomía de los vehículos utilizando datos casi en tiempo real de **AWS IoT FleetWise**.
1. **AWS IoT Core El uso de Device Shadow ** puede hacer que el estado del vehículo esté disponible para las aplicaciones y otros servicios posteriores, independientemente de que el dispositivo esté conectado **AWS IoT Core** o no, y proporciona un mecanismo integrado para actualizar el estado del vehículo desde la nube.
1. **AWS IoT Device Management**Utilízalo para implementar la gestión inalámbrica (OTA) mediante tareas de IoT y utiliza la indexación de **AWS IoT** flotas para gestionar las infracciones del estado, la conectividad y los dispositivos, así como para organizar, investigar y solucionar los problemas de tu flota de dispositivos.
1. Aproveche el poder de **AWS IoT Core** las integraciones con los servicios posteriores para aprovechar los distintos perfiles de usuario que utilizan, desde los agregadores de flotas hasta los científicos de datos y los propietarios de vehículos.
## Vehículo conectado de AWS: diagrama del ciclo de vida del certificado operativo
Proteja sus vehículos conectados con el aprovisionamiento, el OCSP y la rotación de certificados.
1. Se crea una CA subordinada en **AWS Autoridad de certificación privada** (AWS Privada CA) con un certificado de CA firmado por la CA raíz sin conexión. El certificado de CA subordinado se registra en. **AWS IoT Core**
1. La unidad de control electrónico (ECU) genera una solicitud de firma de certificado (CSR) con clave privada y utiliza su certificado de certificación existente para autenticarse ante el agente de certificación. El agente de certificados emite el certificado operativo llamando. **AWS Privada CA** El corredor envía el certificado operativo firmado a la ECU.
1. La ECU utiliza el protocolo TLS con el certificado operativo al que se conecta **AWS IoT Core**, lo que valida que el certificado del cliente esté firmado por el certificado de la CA registrado y que el certificado no esté caducado. Como es la primera vez que se usa la certificación, no está registrada **AWS IoT Core**; **AWS IoT Core** crea un certificado de activación pendiente y la ECU se desconecta. **AWS IoT Core**publica un mensaje en un tema reservado de MQTT.
1. Una regla de IoT sobre el tema reservado de MQTT invoca la función de registro de ** ** Lambda. La función implementa una lógica personalizada, como la generación de una **AWS IoT Core** política específica para la ECU con la información de una ** tabla de ** DynamoDB, y la autenticación personalizada, como la comprobación del certificado con el respondedor del protocolo de estado de los certificados en línea (OCSP) proporcionado por él. **AWS Privada CA**
1. A continuación, la función crea un elemento y una política de IoT y cambia el estado del certificado a activo. La ECU puede volver a intentar la conexión y comunicarse con los temas incluidos. **AWS IoT Core**
1. **AWS IoT Device Defender ** publica los resultados de la auditoría, como el certificado que vence y el certificado revocado. **AWS Security Hub CSPM** **El CSPM de Security Hub ** envía los eventos a ** Amazon EventBridge**, que inicia objetivos, como un **AWS Step Functions** flujo de trabajo para rotar el certificado. **EventBridge**también puede enviar los resultados de la auditoría al centro de operaciones de seguridad de su vehículo.
1. El flujo de trabajo organiza ** las funciones de ** Lambda que utilizan tareas de IoT para impulsar a la ECU a generar una nueva CSR y enviarla a un tema. Al recibir la CSR, emite un nuevo certificado operativo llamando **AWS Privada CA** para firmar el certificado, registra el certificado **AWS IoT Core** con una política y lo envía a la ECU. Una vez que la ECU haya instalado y probado correctamente el nuevo certificado operativo, el flujo de trabajo revoca el certificado anterior.
1. Puede invocar las **AWS Privada CA** API para revocar un certificado y actualizar el estado del certificado en. **AWS IoT Core**
## Vehículo conectado de AWS: diagrama de seguridad de cifrado y monitoreo
Proteja sus vehículos conectados con servicios de AWS cifrado y supervisión.
1. Una ECU con un principal de identidad único (certificado X.509 operativo) publica la telemetría utilizando MQTT para. **AWS IoT Core** La ECU puede ejecutar una pila HTTP o MQTT genérica o acelerar el desarrollo mediante el SDK del dispositivo. **AWS IoT**
1. Durante el protocolo de enlace TLS, **AWS IoT Core** valida la caducidad del certificado del cliente y comprueba que el certificado esté registrado y activo. **AWS IoT Core**recupera las políticas asociadas tanto al certificado como a los grupos de cosas del elemento adjunto al certificado con el fin de autorizar las operaciones realizadas por la ECU.
1. **AWS Key Management Service**(AWS KMS) le permite crear, administrar y controlar las claves criptográficas en sus aplicaciones y AWS servicios. El cifrado inactivo del lado del servidor está disponible para todos los servicios del diagrama.
1. Puede optar por cifrar los datos de carga útil altamente confidenciales en el lado del cliente antes de enviarlos, además del cifrado **AWS IoT Core** en tránsito mediante mTLS. El vehículo puede usar el SDK de cifrado con claves para el AWS cifrado del lado del cliente. **AWS KMS** La ECU puede obtener credenciales de API temporales del proveedor de credenciales de IoT para llamar a las API. **AWS KMS** También puede implementar su propio sistema de administración de claves para las claves de cifrado.
1. Los datos confidenciales de la carga útil fluyen por los sistemas intermedios en forma de texto cifrado opaco hasta que llegan a una función de ** Lambda que tiene una ** función de ejecución con permisos de invocación. **AWS KMS** El código de la ** función ** Lambda usa el SDK de AWS cifrado para descifrar la clave de datos y descifrar los datos confidenciales.
1. Los usuarios autenticados pueden enviar comandos remotos autenticados y autorizados a las aplicaciones mediante Amazon API Gateway. ** ** La ** función ** Lambda de solicitud con permisos de rol de ejecución puede usar el SDK de AWS cifrado con claves **AWS KMS** para cifrar las cargas útiles de los comandos del lado del cliente antes de enviarlas a la ECU.
1. **AWS IoT Device Defender**supervisa los dispositivos conectados **AWS IoT Core** para detectar comportamientos anormales mediante reglas y mediante la creación de modelos de aprendizaje automático (ML). **AWS IoT Device Defender**puede generar un resultado cuando detecta tasas anormales de errores de autorización (métricas del lado de la nube) o un flujo de tráfico anómalo (métricas del lado del dispositivo) en una ECU.
1. **AWS IoT Device Defender**envía los hallazgos a un **AWS Security Hub CSPM** lugar donde se agregan y normalizan los hallazgos de seguridad de otros AWS servicios y productos de socios. **El CSPM de Security Hub ** envía las conclusiones a ** EventBridge**, que las dirige a un flujo de trabajo de corrección implementado mediante Step Functions. ** ** También puede enviar los hallazgos al centro de operaciones de seguridad de su vehículo.
1. El flujo de trabajo de ** corrección de ** Step Functions puede organizar pasos como modificar la política de IoT del certificado y cambiar el estado del certificado a INACTIVO para desconectar la ECU.
## AWS Vehículo conectado: aplicación complementaria
Cree una aplicación complementaria para vehículos conectados para controlar su vehículo con AWS IoT Core y AWS AppSync.
1. El vehículo establece una conexión MQTT con el **AWS IoT Core** punto final y, a continuación, se suscribe a los temas de solicitud del plano de control para recibir cualquier comando de solicitud desde la nube. El vehículo también publicará automáticamente en el tema de los eventos del **AWS IoT** ciclo de vida, lo que indicará que la conectividad está establecida.
1. Al conectarse, **AWS IoT Core** publica el estado de conexión del vehículo en el tema de los eventos del ciclo de vida`$aws/events/subscriptions/subscribed/vehicleId`. En este tema reservado, los eventos de conexión se publican automáticamente al conectarse.
1. Cuando recibes un mensaje de desconexión, tu código debe esperar un tiempo y comprobar que el vehículo sigue desconectado antes de tomar medidas. Cuando el tema reciba un evento relacionado con su ciclo de vida, puedes poner un mensaje en cola utilizando las colas de retraso de ** Amazon Simple Queue Service ** (Amazon SQS). Cuando el mensaje esté disponible y sea procesado por una **AWS Lambda** función, podrás comprobar primero si el vehículo sigue desconectado antes de tomar medidas.
1. A continuación, el estado conectado se envía como una mutación a **AWS AppSync**, que utiliza un solucionador personalizado para conservar el estado en una tabla de Amazon DynamoDB. ** ** Este estado de conexión se utiliza luego con fines lógicos cuando se envía un comando remoto desde una aplicación complementaria.
1. Al usar aplicaciones web y aplicaciones nativas **AWS Amplify** administradas, un seguro envía un comando remoto en WebSocket forma de mutación a **AWS AppSync**. Esa mutación se conserva en ** DynamoDB ** y, a continuación, Lambda procesa la suscripción. ** **
1. A ** continuación, el estado del vehículo ** Lambda comprueba el estado de conexión.
+ Si está conectado, ** Lambda ** publica la carga útil del comando en el tema de la solicitud con un tema único `requestId` y un tema de respuesta en el encabezado.
+ Si el dispositivo está desconectado, la ** Lambda del estado del vehículo envía ** entonces un comando a ** Amazon Simple Notification Service ** (Amazon SNS), que enviará un SMS al MSISDN marcable de la SIM de la TCU para indicar que un comando está en espera y para despertarse y suscribirse a los temas relacionados con los comandos.
1. Al recibir la carga útil del comando en el tema de la solicitud, una aplicación cliente del dispositivo administra la lógica y el resultado se vuelve a publicar en el tema de respuesta como exitoso o fallido. A continuación, la carga útil de la respuesta se envía a la cola FIFO (primero en entrar, ** primero en salir) de ** Amazon SQS para que la ** Lambda del estado del vehículo la procese posteriormente, ** a fin de garantizar que los mensajes se agrupan correctamente por lotes antes del procesamiento.
1. A continuación, la respuesta se procesa como una mutación y se conserva en DynamoDB. **AWS AppSync** ** ** **AWS AppSync**a continuación, implementa un mecanismo de distribución que alerta a las aplicaciones complementarias y a las plataformas de gestión de vehículos con el estado actualizado del vehículo.
1. Optimice la distribución de sus aplicaciones complementarias colocando sus activos estáticos en ** Amazon Simple Storage Service ** (Amazon S3) y utilice ** Amazon CloudFront ** para la distribución.
## Documentación adicional
Para obtener información adicional, consulte
+ [AWS Iconos de arquitectura ](https://aws.amazon.com/architecture/icons)
+ [AWS Centro de arquitectura ](https://aws.amazon.com/architecture)
+ [AWS Well-Architected](https://aws.amazon.com/architecture/well-architected)
## Colaboradores
Entre los colaboradores de este diagrama de arquitectura de referencia se encuentran:
+ Andrew Givens, socio principal y arquitecto de soluciones, AWS
+ Omar Zoma, arquitecto sénior de soluciones de seguridad, AWS
+ Maitreya Ranganath, arquitecto principal de soluciones de seguridad, AWS
+ Katja-Maja Kroedel, arquitecto sénior de soluciones especializado en IoT, AWS
## Historial del diagrama
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| Cambio | Descripción | Fecha |
| --- |--- |--- |
| [Diagrama actualizado ](#diagram-history) | Se han realizado pequeñas actualizaciones en los diagramas iniciales y se ha agregado el * diagrama de la aplicación * complementaria. | 17 de enero de 2024 |
| [Publicación inicial](#diagram-history) | El diagrama de arquitectura de referencia se publicó por primera vez. | 23 de junio de 2023 |
**nota**
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