Conectividade em IoT garante a inteligência dos dispositivos

Frente à crescente competitividade vivida pelo mercado, é fundamental que as empresas e indústrias pensem em diferenciadores que garantam resultados mais eficientes. E quando falamos em projetos de Internet das Coisas (IoT), as diversas tecnologias de conectividade certamente são fundamentais para alavancar a vantagem competitiva.

Com tantas opções disponíveis, a escolha mais adequada para o padrão de conectividade em IoT precisa levar em consideração as especificidades de cada projeto, como o volume de dados a serem transmitidos e analisados, bem como a sua projeção de escalabilidade. Afinal, a escolha mais acertada de conectividade está diretamente ligada ao grau de sucesso que o negócio desempenhará ao longo do tempo.

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No mundo ideal, o padrão de conectividade em IoT perfeito é aquele que consegue unir velocidade na transmissão de dados (independentemente da distância), elevados padrões de segurança, baixo consumo de energia e, claro, projetos financeiramente viáveis. Mas, ao verificarmos o cenário real, muitas vezes é necessário dar mais peso a alguns desses aspectos em detrimento de outros, e apenas a análise caso a caso dos resultados esperados com a IoT poderá dizer qual opção de conectividade se encaixa melhor naquele contexto específico.

conectividade em IoT
Fonte: adaptado de IoT for all

Nessa trade-off tecnológica, quanto mais profundo adentrarmos nas diferentes fases de implementação dos projetos, mais fácil será manejar esse sistema de pesos e contrapesos que as opções de conectividade trazem consigo.

Entre as principais perguntas que podem ser feitas para ajudar a escolher o melhor protocolo de conectividade em IoT, podemos destacar:

  • Qual é o escopo do projeto e para qual uso se destina?
  • Em relação aos dados, qual a quantidade a ser enviada, em qual alcance, velocidade e intervalo?
  • Em relação ao local da implementação, há vários padrões de cobertura disponíveis?
  • Em caso de não haver uma única solução que atenda à demanda 100%, existe a possibilidade de unir diferentes tecnologias?
  • O consumo de energia dos dispositivos e a duração das baterias apresentam qual grau de importância no projeto?
  • Em relação aos custos, qual a abrangência para atender mensalidades de serviços e infraestrutura?

Essas perguntas (e outras ainda mais aprofundadas) são fundamentais para garantir a inteligência da Internet das Coisas. Um padrão de conectividade inadequado à uma determinada realidade acarretará no subaproveitamento dos dados e, como consequência, em uma capacidade de análise restritiva. As “coisas” em IoT só se tornam verdadeiramente inteligentes quando equilibram perfeitamente uma série de requisitos (de velocidade, segurança, energia, etc) ao contexto macro que o projeto oferece.

A seguir detalhamos algumas das principais tecnologias de conectividade em IoT amplamente utilizadas:

3G/4G/5G

As redes celulares oferecem banda larga confiável com amplo espectro de uso. No caso específico dos projetos de IoT, elas se encaixam bem em situações específicas como carros conectados ou gerenciamento de frotas em transporte e logística.

A infraestrutura 5G, em particular, representa a próxima evolução de conectividade sem fio, expandindo as possibilidades de negócios para patamares nunca antes alcançados. Segundo recente relatório da MarketsandMarkets, o mercado de infraestrutura para 5G valerá quase 3 bilhões de dólares em 2020, podendo alcançar mais de 33 bilhões de dólares, até 2026.

A rede 5G é capaz de absorver conexões simultâneas de forma bastante eficiente (até 100 vezes mais dispositivos conectados por unidade de área, todos com a mesma velocidade e latência), consumindo muito menos energia. Projeta-se uma redução de 90% no consumo, o que se traduz em dispositivos de baixa potência em ambientes industriais e baterias com 10 anos de vida útil. Além disso, por ser programável, a 5G é capaz de se desconectar automaticamente quando não estiver em funcionamento.

A elevada velocidade é outro requisito fundamental para suportar o tráfego cada vez mais carregado de dados que partirão desses dispositivos. Ademais, a demanda por interações praticamente instantâneas com tempo de resposta tendendo a zero, faz da tecnologia 5G um requisito imprescindível para a efetividade das futuras soluções de IoT. Com ela, espera-se alcançar latência de no máximo 1 milissegundo, dez vezes menor do que os padrões atuais.

LPWANs

Ao fornecer comunicação de longo alcance com baterias pequenas e baratas que duram anos, as Low Power Wide Area Networks (LPWANs) atendem as redes de IoT de larga escala, com um vasto campo de aplicação. Elas podem ser usadas para monitoramento remoto, medição inteligente, segurança do trabalho e gerenciamento de instalações industriais, por exemplo.

As LPWANs enviam pequenos blocos de dados a uma taxa de transmissão baixa. Por essa razão, seu uso é mais recomendado para situações em que o fator tempo não seja tão sensível.

A qualidade do serviço e a escalabilidade são dois dos principais fatores levados em conta quando se optam pelos espectros não licenciados das LPWANs, como LoRA e Sigfox. A padronização é outro fator importante quando se deseja garantir confiabilidade, segurança e interoperabilidade a longo prazo.

ZigBee e Mesh

O protocolo Zigbee é um padrão de curto alcance e baixo consumo de energia, comumente implantado em topologia Mesh para estender a cobertura por meio da transmissão de dados de um sensor sobre vários nós de sensores. Comparado ao LPWAN, o Zigbee fornece taxas de dados mais altas, mas, ao mesmo tempo, menor eficiência energética devido à configuração da malha.

Devido ao seu curto alcance físico (menor que 100 metros), o Zigbee é mais adequado para aplicações IoT de médio alcance com uma distribuição uniforme de nós em estreita proximidade. Funciona como um complemento perfeito para o Wi-Fi em casos de automação doméstica, como iluminação inteligente e gerenciamento de energia.

Bluetooth e BLE

Bluetooth já é uma comunicação de curto alcance bem posicionada no mercado, e sua recente versão — Bluetooth Smart, Bluetooth 4.0 ou Bluetooth Low Energy (BLE) — é ainda mais otimizado para aplicações de IoT, graças ao baixo consumo de energia. As aplicações que utilizam BLE podem funcionar com pequenas baterias, por até 5 anos. Isso é vital para situações em que são transmitidos poucos dados de modo periódico.

Os dispositivos habilitados para BLE são usualmente utilizados em conjunto com aparelhos eletrônicos, os quais funcionam como um hub para transferir dados para a nuvem. O BLE tem sido amplamente integrado a dispositivos wearables, sensores de aplicação industrial, bem como aqueles que compõem soluções para Smart Home.

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