Tecnologias da Internet das Coisas

Não podemos olhar para a Internet das Coisas como uma tecnologia única, “maciça”. Na verdade, há um conjunto de fatores que determina como o conceito é constituído. Há, essencialmente, três componentes que precisam ser combinados para uma aplicação de IoT existir: dispositivos, redes de comunicação e sistemas de controle.

Dispositivos

Os dispositivos você já conhece. Eles vão de itens grandes, como geladeiras e carros, a objetos pequenos, como lâmpadas e relógios. O importante é que esses dispositivos sejam equipados com os componentes certos para proporcionar a comunicação: chips, sensores, rastreadores, antenas, entre outros.

A indústria vem trabalhando intensamente para disponibilizar componentes específicos para IoT. Hoje, já contamos com chips e sensores minúsculos que, além de prover recursos de comunicação e monitoramento, consomem pouca energia elétrica, o que os torna ideais para dispositivos pequenos.

Redes e tecnologias de comunicação

As redes de comunicação não fogem daquilo que você já usa: tecnologias como Wi-Fi, Bluetooth e NFC podem ser — e são — usadas para Internet das Coisas. Mas, como essas redes oferecem alcance limitado, determinadas aplicações dependem de redes móveis, como 3G, 4G e 5G.

Note, porém, que redes móveis 2G, 3G e 4G são direcionadas a dispositivos como celulares, tablets e laptops. Neles, o foco está sobre aplicações de texto, voz, imagem e vídeo. Esse aspecto não impede essas redes de serem acessadas para IoT, mas uma otimização para dispositivos variados é necessária, principalmente para garantir baixo consumo de energia e de recursos de processamento.

Isso deve ser proporcionado pelas redes móveis 5G (quinta geração).

Redes 5G e IoT

Quando a Internet das Coisas estiver amplamente difundida, haverá sensores, chips e dispositivos relacionados por todos os lados. Cada um desses itens precisará de conexão.

Com o IPv6, padrão que oferece um número extremamente elevado de endereços para os dispositivos (na prática, é como se a quantidade de endereços fosse ilimitada), conectar esses dispositivos não será problema.

A limitação vem das tecnologias de comunicação: as redes atuais não foram projetadas para permitir tantas conexões de aparelhos tão distintos. Daí a perspectiva esperançosa sobre o 5G.

Além de oferecer alta velocidade para transmissão de dados, redes 5G permitem, por exemplo, que cada dispositivo baseado em IoT utilize apenas os recursos necessários para o seu funcionamento, na medida exata. Isso evita gargalos na rede, assim como desperdício de energia (um problema intolerável em dispositivos que funcionam com bateria).

Redes 5G comerciais começaram a ser implementadas massivamente em 2019 em várias partes do mundo, incluindo o Brasil. À medida que serviços do tipo se tornam disponíveis, a quantidade de aplicações e dispositivos de IoT deve crescer em proporção similar.

Sistemas de controle

Não basta que o dispositivo se conecte à internet ou troque informações com outros objetos. Os dados oriundos deles precisam ser processados, ou seja, devem ser enviados a um sistema que os trate. Qual? Depende da aplicação.

Imagine uma casa que tem monitoramento de segurança, controle de temperatura do ambiente e gerenciamento de iluminação integrados. Os dados de câmeras, alarmes contra incêndio, ar-condicionado, lâmpadas e outros itens são enviados para um sistema que controla cada aspecto. Esse sistema pode ser um serviço nas nuvens, o que garante o acesso a ele a partir de qualquer lugar, assim como livra o dono da casa da tarefa de atualizá-lo.

Uma empresa, por outro lado, pode contar com um sistema M2M (Machine-to-Machine), ou seja, um mecanismo de comunicação máquina a máquina.

Pense, como exemplo, em uma fábrica que possui um mecanismo que verifica a qualidade das peças que acabaram de ser produzidas. Ao detectar um defeito, essa máquina informa à primeira que aquele item deve ser substituído. Esta, por sua vez, solicita a um terceiro equipamento a liberação de matéria-prima para a fabricação da peça substituta.

A fábrica pode então ter um sistema que recebe os dados de todas as máquinas para gerar relatórios estatísticos da produção. Se a unidade fabril for muito grande, um sistema de Big Data pode ser usado para otimizar a produção indicando que tipo de peça tem mais defeitos, quais máquinas produzem mais, se a matéria-prima de determinado fornecedor possui um histórico de problemas mais expressivo e assim por diante.

Padronização da IoT

Os exemplos anteriores mostram que as tecnologias da Internet das Coisas variam conforme a aplicação. Mas isso não quer dizer que padronizações não sejam necessárias. A indústria já vem se organizando — ou tentando se organizar — para estabelecer padrões tecnológicos que trazem viabilidade, interoperabilidade, segurança, integridade, disponibilidade, escalabilidade e desempenho para aplicações de IoT.

Faz sentido. Se tivermos, por exemplo, cidades que monitoram carros para otimizar o fluxo nas vias, o sistema de controle poderá ter dificuldades para operar se cada fabricante de automóvel adotar padrões de comunicação que, por serem próprios, não garantem plena integração entre todas as partes.