• 25 de agosto de 2020
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Entendendo a Internet das Coisas

Atualmente, vivemos na Era da Informação, um período resultante da Revolução Digital, na qual o foco em processos industriais é transferido à informação digital e, mais recentemente, a dados. Esta mudança é feita através da Transformação Digital, que, por sua vez, procura integrar tecnologias digitais a todas as áreas de um negócio.

A Transformação Digital utiliza dados para a tomada de decisões e reformulação de estratégias, tanto em organizações como em equipamentos, que devem ser automatizados sempre que possível. Portanto, não é surpresa que a maioria das novas tecnologias tenham foco em dados: como coletar e encontrar informações, como armazenar, proteger e, finalmente, processar, analisar e aplicar esses dados. A Internet das Coisas (Internet of Things ou IoT) é parte do objetivo da Transformação Digital, assim como uma forma de alcança-la.

IoT

IoT, a Internet das Coisas, é uma rede composta de objetos que podem coletar e compartilhar informações entre si. Estes objetos podem ser qualquer coisa, desde lâmpadas a máquinas inteiras. A ideia é que eles podem se comunicar uns com os outros, compartilhando dados e enviando sinais.

Um exemplo famoso da IoT é uma casa inteligente ou smart home (“smart” ou inteligente significam IoT), na qual tudo está conectado e pode ser programado — janelas e portas, aparelhos, temperatura, iluminação e assim por diante. No entanto, o ganho real com a IoT não é controlar objetos, mas coletar informações sobre o mundo, aprender com esses dados e ensinar esses objetos a aplicar essas informações, para que eles trabalhem melhor, mais rápido e de forma mais inteligente.

Assim, no exemplo de uma casa inteligente, as janelas podem aprender quando devem abrir para circular o ar ou deixar entrar a luz solar, regulando a temperatura naturalmente. Nesse caso, um termostato inteligente é capaz de reconhecer que não precisa aquecer ou refrigerar a casa. A comunicação entre os objetos pode ensiná-los a serem mais eficientes e ainda pode ajudar o proprietário da casa a economizar dinheiro.

Embora as casas inteligentes sejam interessantes, os benefícios reais da IoT podem ser encontrados nas empresas — desde escritórios, fábricas, a operações completas que entregam bens diretamente a clientes. Nestes casos, a IoT pode coletar dados sobre máquinas, pessoas e infraestrutura. Estas informações, quando analisadas, podem mostrar padrões para manutenção preventiva e preditiva manutenção preventiva e preditiva de equipamentos, encontrar funis de produtividade e tornar operações mais eficientes. A IoT é tanto a maneira de coletar dados como a forma de possibilitar estas decisões de borda (edge decisions, decisões feitas no equipamento, sem a necessidade de comandos de um sistema central).

Desafios

A Internet das Coisas já existe, mas em formas menores e mais isoladas. Já existem termostatos inteligentes disponíveis — a Nest, por exemplo —, iluminação que funciona com sensores de movimento e assistentes pessoais —como a Alexa, da Amazon ou o Google Assistant. Existem até dispositivos multiuso que podem ser vestidos — conhecidos como wearables ou vestíveis —, tais como relógios e óculos inteligentes.

Esses dispositivos podem ajudar em algumas tarefas, mas não constituem uma grande rede. Isso significa que, embora a Internet das Coisas já seja uma realidade, ela também ainda tem um longo caminho a percorrer antes de atingir o seu potencial e inaugurar uma verdadeira Transformação Digital.

Dessa forma, a IoT enfrenta muitos desafios. O primeiro deles é lidar com sistemas e equipamentos de legado. Qualquer empresa ou fábrica já os tem instalados e é impossível simplesmente trocar todas as máquinas ou alterar todos os sistemas de negócios em uso para incluir dispositivos inteligentes.

Uma das principais estratégias, em casos como estes, é começar devagar, instalando sensores em equipamentos existentes para coletar dados dessas máquinas. Adicionar sensores é muito mais barato e mais rápido, mas não é um plano de longo prazo. Porém, as informações coletadas podem começar a ser analisadas e ajudar a moldar novos sistemas no negócio.

O segundo desafio é lidar com as enormes quantidades de dados coletados. Inicialmente, os sensores podem ser focados em uma ou duas variáveis — por exemplo, vibração e temperatura da máquina. Mesmo assim, a quantidade de informação recolhida por todos os equipamentos em uma linha de produção pode ser gigantesca. Quando as máquinas podem coletar múltiplas variáveis, a quantidade de dados é ainda maior.

Essas enormes quantidades de informação causam vários problemas, uma vez que precisam ser armazenadas e processadas, a fim de permitir que a IoT atinja o seu maior potencial. Esse problema está sendo tratado através de Big Data, o campo focado em técnicas e tecnologias para armazenar e processar essas grandes massas de informação. No entanto, Big Data exige especialistas e infraestruturas, que devem ser construídos juntamente com a própria infraestrutura da IoT.

Outro desafio para a IoT ser eficaz é a conectividade. Atualmente, a conexão entre dispositivos inteligentes é feita majoritariamente através de Wi-Fi, 4G ou sistemas de rede específicos, tais como redes LPWA (Low Power Wide Area ou Baixa Potência Área Ampla). Os problemas com essas opções estão relacionados ao tempo de resposta da rede (latência) e confiabilidade, assim como as grandes quantidades de dispositivos conectados à mesma rede.

A tecnologia 5G, que, estima-se, atingirá velocidades até 34 vezes mais rápidas que as redes 4G e fornecerá uma confiabilidade muito melhor, é uma resposta aos problemas de conectividade da IoT. As redes 5G serão muito mais confiáveis e, com latência muito menor e velocidade mais rápida, permitirão que dispositivos sejam conectados uns aos outros, compartilhando informações mais rapidamente do que reflexos humanos.

No entanto, 5G ainda está em suas fases de desenvolvimento e teste. Ela também vai precisar de novo hardware, uma vez que necessita de muito mais torres de celular para funcionar — seu alcance é muito mais curto do que 4G, por exemplo, pois as redes 5G utilizam frequências muito mais altas. Consequentemente, são necessárias mais torres com maior proximidade para que uma rede 5G possua boa abrangência em sua cobertura.

No Brasil, o leilão das redes 5G foi planejado para o segundo semestre de 2020. Devido à pandemia do COVID-19, ele foi adiado e pode demorar mais tempo a acontecer. Assim, enquanto 5G pode responder aos problemas das atuais opções de conectividade de redes IoT, ainda levará algum tempo para que essas redes estejam prontas para organizações passando por Transformações Digitais.

Finalmente, uma questão que pode afetar empresas que pretendem adquirir ou que já têm algum equipamento IoT em vigor: protocolos industriais. Eles são os protocolos usados em equipamentos de diferentes fabricantes. Na maioria dos casos (se não todos) — desde chão de fábrica até edifícios de escritório —, o equipamento utilizado não é todo do mesmo fabricante — na maior parte do tempo, simplesmente porque não há opções disponíveis para todas as especificidades de cada negócio.

A grande variedade de protocolos que controlam diferentes equipamentos significa que os dados são coletados, arquivados e armazenados de forma diferente em cada um dos casos. Portanto, os dados de diferentes dispositivos não podem ser analisados em conjunto e requerem processos para torná-los compatíveis. Isso também dificulta a comunicação entre dispositivos. Uma vez que a comunicação sem descontinuidades, que permite que o equipamento tome decisões de ponta, é um dos objetivos da IoT, o desenvolvimento de um sistema para integrar protocolos de comunicação também é muito importante no planejamento da infraestrutura da IoT de um negócio.

Oportunidades

Todas as questões apresentadas podem e já estão a ser resolvidas. No entanto, elas mostram alguns dos desafios em estabelecer uma infraestrutura de IoT em uma empresa — seja um escritório, fábrica etc. Elas também mostram que, na maioria dos casos, é importante considerar a estratégia de negócios para a Transformação Digital e, portanto, IoT. Um plano que considere o tempo, o dinheiro e os custos é muito importante.

Além disso, a IoT pode ser utilizada não apenas por indivíduos, mas por empresas (escritórios, fábricas etc.) e setores inteiros, como utilities, saúde, indústria, agronegócio e meios de pagamento. Por exemplo, se a casa monitora seu uso de energia — de controle de temperatura, iluminação inteligente a aparelhos eletrônicos e até mesmo veículos —, é possível gerar dados importantes sobre suas necessidades de eletricidade. Esta informação, adicionada às de outras casas, pode ajudar o setor elétrico a criar novas formas de cobrar e distribuir energia.

No agronegócio, bem como na manufatura, IoT está começando a ser usada em escala industrial, para automatizar linhas fabris e equipamentos de cultivo — como tratores e outras máquinas — e coletar dados sobre perdas, produtividade, velocidade e manutenção.

Na saúde, equipamentos podem usar sensores para manutenção de salas (ajustando variáveis relacionadas com a qualidade do ar, temperatura e umidade, por exemplo). Existem, também, dispositivos vestíveis (wearables) que monitoram pacientes, seja em hospitais, clínicas e laboratórios, seja remotamente, em casa, durante a recuperação ou monitorando condições crônicas. Os dispositivos wearable são geralmente multiuso, permitindo, além de monitoramento de saúde, exercício, dieta e hidratação, bem como outros usos, tais como: conexão a smartphones e pagamentos e transações.

Por conseguinte, a IoT é um investimento crucial nos tempos atuais, em que os dados estão sendo comprovados como o caminho a ser seguido. Cada uma das áreas econômicas e cada organização deve fazer sua pesquisa e iniciar seu processo IoT (e, portanto, Transformação Digital) com uma estratégia clara. No entanto, a IoT é, por natureza, extremamente maleável e flexível, o que lhe permite se adaptar a diferentes circunstâncias.

IoT abre novas possibilidades de automação, processos e estratégia. IoT permitirá, com o tempo, melhores tomadas de decisões — com base em dados e seu histórico —, trabalho de forma mais inteligente e, no futuro, a adoção de Inteligência Artificial, para que esses dados possam ser analisados e as decisões sejam tomadas mais rapidamente, diretamente e pelo equipamento utilizado. A IoT é, portanto, o meio para levar as empresas para o futuro e inaugurar as mudanças de Transformação Digital.