O que é IoT (Internet das Coisas)?
A Internet das Coisas (IoT) é uma rede de objetos e dispositivos ("coisas") conectados, equipados com sensores (e outras tecnologias) que os habilitam a receber e transmitir dados – de e para outras coisas e sistemas. Atualmente, a IoT é amplamente usada em ambientes industriais (IIoT) e é sinônimo da Indústria 4.0.
Definição detalhada de IoT
Em termos gerais, a Internet das Coisas inclui qualquer objeto ou “coisa” que possa ser conectado sem fio a uma rede de Internet. Hoje, a IoT passou a significar mais especificamente coisas conectadas e equipadas com sensores, software e outras tecnologias para transmitir e receber dados com a finalidade de informar os usuários ou automatizar uma ação. Tradicionalmente, a conectividade era obtida por Wi-Fi, mas hoje o 5G e outros tipos de plataforma de rede prometem tratar de imensos conjuntos de dados com velocidade e confiabilidade, praticamente em todos os lugares.
Como os dispositivos IoT coletam e transmitem dados, a principal questão é aprender o máximo possível com eles e tornar seus resultados e insights mais precisos e sofisticados. É aí que as tecnologias de IA entram em ação: elas complementam as redes de IoT com o poder de funções analíticas avançadas e Machine Learning.
História da IoT
Em 2021, havia no mundo mais de 10 bilhões de dispositivos de IoT. Até 2025, a IDC prevê que a geração de dados global exceda 73 zetabytes, ou seja, 73 trilhões de gigabytes. Embora seja impossível quantificar fisicamente os dados digitais, podemos dizer que, se fossem convertidos em disquetes da década de 1990, colocados um ao lado do outro, esses dados fariam 5.000 vezes o trajeto de ida e volta da Terra à Lua.
Em poucas décadas, os dados da IoT aumentaram exponencialmente e, é provável que essa quantidade continue crescendo. O que desencadeou essa expansão da Internet das Coisas? Para a IoT evoluir, foi necessário combinar e fazer avançar um conjunto específico de tecnologias paralelamente.
Conectividade: com a evolução da humilde conexão por modem, a conectividade atual da Internet e da nuvem é suficientemente rápida e robusta para enviar e receber um volume enorme de dados e sustentar o crescimento exponencial da IoT.
Tecnologia de sensores: com o aumento constante da demanda por inovação em sensores IoT, o mercado passou de poucos e caros fornecedores de nicho para um setor globalizado de produção de sensores com preços competitivos. Desde 2004, o preço médio dos sensores de IoT caiu cerca de 70%, com mais funcionalidades e variedades motivadas pela demanda.
Poder computacional: nos próximos cinco anos, será gerado o dobro dos dados criados desde o início do armazenamento digital. Para usar e aproveitar todos esses dados, as empresas modernas exigem cada vez mais memória e poder de processamento. A corrida tem sido rápida e competitiva e impulsionou a relevância e a aplicabilidade crescentes da IoT.
Tecnologia de Big Data: desde a década de 1980, os dados do mundo e a tecnologia computacional necessária para armazená-los cresceram exponencialmente. O avanço dos bancos de dados e das ferramentas de análise permitiram que o grande volume de dados gerados por dispositivos de IoT, equipamentos e veículos inteligentes fosse processado e analisado em tempo real. Essa velocidade e capacidade são essenciais para a Internet das Coisas.
IA e Machine Learning: além de gerenciar e processar o enorme volume de dados da IoT, essas tecnologias permitem analisá-los e aprender com eles. O Big Data é o prato predileto da inteligência artificial e do Machine Learning. Quanto maiores e mais diversos forem os conjuntos de dados, mais robustos e precisos serão os insights e as informações oferecidos pelas funções analíticas avançadas baseadas em IA. A ascensão dos dispositivos de IoT apresentou um acentuado crescimento com o avanço da inteligência artificial e seu apetite por dados.
Computação na nuvem: da mesma forma que a conectividade foi essencial no desenvolvimento da Internet das Coisas, a ascensão da computação na nuvem também esteve intimamente ligada à sua evolução. Com capacidade de entregar poder de processamento e grande volume de armazenamento sob demanda, os serviços de IoT na nuvem abriram caminho para os dispositivos IoT coletarem e transmitirem conjuntos de dados cada vez maiores e mais complexos.
Como a IoT funciona?
Os dispositivos de IoT são nossos olhos e ouvidos quando não estamos fisicamente presentes e capturam os dados que são programados para coletar. Esses dados podem ser recebidos e analisados para embasar e automatizar ações ou decisões subsequentes. Há quatro fases principais neste processo:
Quatro fases fundamentais da Internet das Coisas
- Captura de dados. Por meio de sensores, os dispositivos IoT capturam dados do ambiente em que operam. Esses dados podem ser simples, como a temperatura, ou complexos, como um feed de vídeo em tempo real.
- Compartilhamento de dados. Os dispositivos IoT usam as conexões de rede disponíveis para enviar esses dados a um sistema em nuvem pública ou privada (dispositivo-sistema-dispositivo) ou a outro dispositivo (dispositivo-dispositivo), ou os armazenam no local para processamento posterior.
- Processamento de dados. Neste ponto, o software está programado para fazer algo com base nos dados coletados, como ligar um ventilador ou enviar um alerta.
- Providências tomadas com base nos dados. Os dados acumulados de todos os dispositivos de uma rede IoT são analisados, gerando insights poderosos para embasar ações e decisões de negócios com segurança.
Exemplos de redes de IoT em ação
As redes IoT e os dados que elas produzem estão em praticamente todos os aspectos da vida moderna – em casa, no carro, nas lojas e até em nosso corpo.
Casas inteligentes: muitas pessoas já estão bastante familiarizadas com as redes IoT na própria casa. Com interruptores, sensores e dispositivos inteligentes que se comunicam por meio de protocolos como Z-Wave ou Zigbee, os sistemas de automação doméstica podem monitorar e controlar iluminação, temperatura, sistemas de segurança, aparelhos e muito mais, inclusive à distância. Se você esquecer de apagar as luzes ou de desligar o forno antes de sair, poderá fazer isso pelo celular com dispositivos habilitados para IoT.
Redes elétricas inteligentes: com IA e tecnologia de funções analíticas avançadas, as redes inteligentes usam soluções de IoT que integram a tecnologia e ajudam os consumidores a dosar e entender melhor a energia que usam, e até mesmo produzem, com painéis solares e outros meios. Os sensores IoT da rede elétrica detectam possíveis riscos com antecedência e redistribuem a energia conforme necessário para evitar ou minimizar interrupções e outros problemas. Os sensores também identificam problemas mecânicos e alertam os técnicos quando reparos são necessários. Tudo isso ajuda o consumidor de energia a ter mais insights e controle.
Cidades inteligentes: de acordo com o Smart City Index (SCI), a cidade inteligente é "um cenário urbano que aplica tecnologia para aumentar os benefícios e diminuir as deficiências da urbanização”. O aumento da população, os congestionamentos e o envelhecimento da infraestrutura são alguns desafios que a IoT ajuda a enfrentar. Com sensores, medidores e outros dispositivos IoT, os urbanistas podem monitorar e coletar dados para resolver os problemas proativamente. Por exemplo, sensores instalados no sistema de drenagem de águas pluviais medem o nível da água e automatizam ações que evitam inundações quando o nível sobe muito.
Carros conectados: hoje, praticamente todos os carros novos saem da linha de montagem com IoT e funcionalidade inteligente e espera-se que a presença dos carros 5G aumente nos próximos cinco anos. Os sistemas avançados de assistência ao motorista (ADAS, na sigla em inglês), que usam tecnologia IoT, ajudam a evitar colisões, planejar rotas, estacionar em vagas apertadas e muito mais. E, à medida que a IoT automotiva se desenvolve, vemos cada vez mais conectividade com dispositivos externos, como semáforos, pedestres, notícias, fontes meteorológicas e provedores de streaming de entretenimento.
IoT no varejo: as soluções de IoT voltadas ao cliente são cada vez mais usadas para aprimorar a experiência nas lojas. Câmeras ativadas por movimento, prateleiras inteligentes e tecnologias de beacon e RFID ajudam os compradores a localizar itens usando um aplicativo móvel. Tudo isso facilita o compartilhamento de informações de estoque e o envio de promoções contextualizadas aos clientes enquanto visitam a loja. À medida que o limite entre a experiência de compra online e em loja física desaparece, as soluções de IoT melhoram a experiência do cliente, rastreiam os veículos de entrega e expedição e permitem que o cliente personalize melhor seu plano de compras.
Telessaúde: é cada vez mais comum ver dispositivos de saúde baseados em IoT para o consumidor, como relógios inteligentes e dosadores de medicamentos que ajudam o médico a monitorar o paciente remotamente. Entre os avanços mais fascinantes da telessaúde estão as ferramentas cirúrgicas inteligentes, que são importantíssimas para os pacientes em áreas remotas ou pouco desenvolvidas. Essas ferramentas permitem que médicos distantes se conectem aos melhores cirurgiões do mundo, façam cirurgias guiadas, diagnósticos remotos e até monitorem pacientes anestesiados nesse período crítico.
Gerenciamento do tráfego: por meio de uma rede de sensores, câmeras e outros dispositivos, a tecnologia IoT pode ser usada para reduzir congestionamentos e oferecer opções práticas de redirecionamento. Por exemplo, feeds de dados em tempo real podem ser usados para ajustar a abertura dos semáforos e garantir o fluxo constante do tráfego em condições dinâmicas. Sensores de luz podem detectar e ajustar o brilho da iluminação para fornecer a visibilidade ideal, e sensores rodoviários podem detectar acidentes e comunicar problemas automaticamente.
Quais são os usos industriais dos dados da IoT?
Dos trilhões de gigabits de dados gerados a cada ano, a IoT Industrial (IIoT) é a maior produtora de dados (e a que mais cresce). Grande parte deles vem de quase um bilhão de câmeras de vigilância no mundo inteiro. Uma quantidade enorme também é gerada por aplicativos conectados de carros, fábricas e meios de transporte. Atualmente, os dados da IIoT são gerados, reunidos e aproveitados em praticamente todos os setores, desde a gestão da cadeia de suprimentos até os serviços de saúde.
Uma das áreas em que a tecnologia IIoT cresce mais rápido é a de produção e cadeias de suprimentos. Em uma fábrica inteligente, sensores detectam e até preveem problemas mecânicos para manter tudo funcionando com estabilidade. Eles também coletam e analisam dados operacionais para descobrir processos e workflows mais rápidos e eficientes – que possam ser automatizados por meio de um sistema central. Nas cadeias de suprimentos, as soluções de IoT simplificam as operações de ponta a ponta. Suprimentos e matérias-primas podem ter sua segurança e procedência rastreadas. Cargas, transportes e logística de última milha podem ser monitorados em tempo real. Além disso, os clientes podem receber atualizações em tempo real sobre o status de seus pedidos ou a origem de seus produtos.
O futuro da IoT
No futuro, podemos esperar uma integração mais perfeita entre tecnologia e experiência humana. Embora o metaverso ainda esteja um pouco distante e talvez se concretize só daqui a alguns anos, o áudio 3D, a realidade virtual avançada, as sensações hápticas e a personalização em tempo real baseada em IA farão da interação com os dispositivos que nos cercam uma experiência sensorial cada vez mais "real". Além disso, com o surgimento do 5G e da conectividade rápida onipresente em todo o mundo, teremos a capacidade quase quântica de compartilhar essa experiência a qualquer distância. As consequências são enormes, com o potencial de mudar a forma como vemos algumas atividades e instituições fundamentais, como local de trabalho, assistência médica e cirúrgica, imóveis, compras, viagens e relações humanas em geral.