O que é Internet das Coisas (IoT)?

Introdução

Você já deve ter ouvido falar de Internet das Coisas. Pode ter certeza: você ouvirá muito mais. O termo descreve um cenário em que numerosos objetos do seu dia a dia estarão conectados à internet e se comunicando mutuamente. Mas o que exatamente isso quer dizer? Essa conectividade toda é necessária? Como tantos objetos distintos estarão conectados? Qual a importância disso para o nosso cotidiano? Você encontrará as respostas para essas e outras perguntas nas próximas linhas.

- Conceito de Internet das Coisas
- Vale para escritórios, hospitais, fábricas e mais
- Cidades inteligentes e a IoT
- Tecnologias da Internet das Coisas
- Dispositivos
- Redes e tecnologias de comunicação
- Redes 5G e IoT
- Sistemas de controle
- Padronização da IoT
- Segurança e riscos na Internet das Coisas
- Internet das Coisas: exemplos reais
- Nest
- Philips Lighting
- Tesla Motors
- Fitbit

Conceito de Internet das Coisas

Internet das Coisas é uma tradução literal da expressão em inglês Internet of Things (IoT). Em português, o nome mais adequado poderia ser algo como "Internet em Todas as Coisas", mas, no fundo, isso não tem importância: o que vale é entender e usufruir da ideia.

Para tanto, faça um rápido exercício: tente se lembrar dos objetos que você usa para se conectar à internet. Smartphone, tablet, notebook, desktop. Você utiliza pelo menos um desses dispositivos, certo?

Mas há outros equipamentos que se conectam à internet para realizar atividades específicas. Quer um exemplo? Câmeras de segurança que, por estarem online, permitem que uma pessoa monitore a sua casa a distância ou vigie a sua loja quando o estabelecimento estiver fechado.

Outro exemplo: smart TVs. Talvez você tenha uma (ou mais): com elas, você pode acessar serviços como Netflix, YouTube e Spotify de modo direto, sem ter que ligá-las ao seu PC ou smartphone.

Internet das Coisas (Imagem por PCWorld)
Internet das Coisas (Imagem por PCWorld)

Talvez você tenha um videogame de última geração que, obrigatoriamente, se conecta à internet. Super Nintendo, Mega Drive e tantos outros consoles antigos não tinham toda essa conectividade.

Agora imagine um cenário em que, além da sua TV, vários objetos da sua casa se conectam à internet: geladeira, máquina de lavar, forno de micro-ondas, termostato, alarme de incêndio, sistema de som, lâmpadas, enfim.

Veja aqui que a ideia não é, necessariamente, fazer você ter mais um meio para se conectar à internet. Pense, por exemplo, no quão impraticável pode ser acessar um portal de notícias em uma tela acoplada à porta da sua geladeira. Não é uma função que a gente espera desse eletrodoméstico...

A proposta é outra: a conectividade serve para que os objetos possam ficar mais eficientes ou receber atributos complementares. Nesse sentido, a tal da geladeira com internet poderia te avisar quando um alimento está perto de acabar e, ao mesmo tempo, pesquisar na web quais mercados oferecem os melhores preços para aquele item. A geladeira também poderia pesquisar e exibir receitas para você. Note que a criatividade é capaz de proporcionar aplicações realmente interessantes.

Pense agora em um termostato. O dispositivo pode verificar na internet quais são as condições climáticas do seu bairro para deixar o ar-condicionado na temperatura ideal para quando você chegar em casa.

Também é importante que os objetos possam se comunicar com outros sempre que cabível. Continuando com o exemplo do termostato, o aparelho pode enviar informações ao seu smartphone por meio de um aplicativo para que você tenha relatórios que mostram como o ar-condicionado vem sendo usado ou ative nele configurações personalizadas.

Vale para escritórios, hospitais, fábricas e mais

É possível que, pelo menos atualmente, você não tenha muito interesse em ter uma casa amplamente conectada. Sob esse ponto de vista, a Internet das Coisas pode não parecer lá muito relevante. Mas é um erro pensar que o conceito serve apenas para o lar: há aplicações não ligadas ao ambiente doméstico em que o conceito pode trazer ganho de produtividade ou diminuir custos de produção, só para dar alguns exemplos. Vamos a outros mais detalhados:

- Hospitais e clínicas: pacientes podem utilizar dispositivos conectados que medem batimentos cardíacos ou pressão sanguínea, por exemplo, e os dados coletados serem enviados em tempo real para o sistema que controla os exames;

- Agropecuária: sensores espalhados em plantações podem dar informações bastante precisas sobre temperatura, umidade do solo, probabilidade de chuvas, velocidade do vento e outras informações essenciais para o bom rendimento do plantio. De igual forma, sensores conectados aos animais conseguem ajudar no controle do gado: um chip colocado na orelha do boi pode fazer o rastreamento do animal, informar seu histórico de vacinas e assim por diante;

Sensor ambiental para agricultura da Edyn
Sensor ambiental para agricultura da Edyn

- Fábricas: a Internet das Coisas pode ajudar a medir, em tempo real, a produtividade de máquinas ou indicar quais setores da planta precisam de mais equipamentos ou suprimentos;

- Lojas: prateleiras inteligentes podem informar, em tempo real, quando determinado item está começando a faltar, qual produto está tendo menos saída (exigindo medidas como reposicionamento ou criação de promoções) ou em quais horários determinados itens vendem mais (ajudando na elaboração de estratégias de vendas);

- Transporte público: usuários podem saber, pelo smartphone ou em telas instaladas nos pontos, qual a localização de determinado ônibus. Os sensores também podem ajudar a empresa a descobrir que um veículo apresenta defeitos mecânicos, assim como saber como está o cumprimento de horários;

- Logística: dados de sensores instalados em caminhões, contêineres e até caixas individuais combinados com informações do trânsito, por exemplo, podem ajudar uma empresa de logística a definir as melhores rotas, escolher os veículos mais adequados para determinada área, quais encomendas distribuir entre a frota ativa e assim por diante;

- Serviços públicos: sensores em lixeiras podem ajudar a prefeitura a otimizar a coleta de lixo; carros podem se conectar a uma central de monitoramento de trânsito para obter a melhor rota para aquele momento, assim como para ajudar o departamento de controle de tráfego a saber quais vias da cidade estão mais movimentadas naquele instante. Este aspecto nos leva ao tópico das "cidades inteligentes".

Cidades inteligentes e a IoT

Cidades inteligentes (smart cities) são aquelas que utilizam uma série de recursos estratégicos, financeiros, materiais e tecnológicos para melhorar a qualidade de vida de seus cidadãos, estimular a economia local e elevar indicadores de desenvolvimento.

A Internet das Coisas pode contribuir enormemente com cidades inteligentes por oferecer recursos que possibilitam automatização de tarefas e intercomunicação entre vários sistemas para fins de otimização de rotinas. Eis alguns exemplos:

- Sensores posicionados em pontos estratégicos podem detectar tempestades ou terremotos iminentes e disparar alertas para evacuação de áreas vulneráveis;

- Câmeras auxiliadas por inteligência artificial podem detectar aumento ou diminuição na demanda por transporte público para ajustar a frota de ônibus ou os intervalos do metrô;

- Semáforos inteligentes podem ajustar os períodos de sinal verde ou vermelho automaticamente para melhorar o fluxo de veículos em determinada região;

- Sistemas de energia solar podem diminuir os gastos com iluminação das ruas ou garantir o funcionamento de determinados equipamentos públicos em caso de falta de energia elétrica.

Todas essas tecnologias podem ser enquadradas no conceito de IoT se utilizarem a internet para compartilhamento de dados, comunicação com servidores para processamento remoto, integração com outros sistemas para tomadas de decisão e assim por diante.

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, 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.

Processador da Intel para IoT
Processador da Intel para IoT

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 smartphones, tablets e laptops. 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 o baixo consumo de energia e de recursos de processamento. Isso deve vir com a próxima onda de redes móveis, o 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 altíssima velocidade para transmissão de dados, as redes 5G permitirão, por exemplo, que cada dispositivo baseado em IoT utilize apenas os recursos necessários, sempre na medida exata. Isso evitará gargalos na rede, assim como desperdício de energia (um problema intolerável em dispositivos que funcionam apenas 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.

5G (Imagem por Fraunhofer Fokus)
(Imagem por Fraunhofer Fokus)

Sistemas de controle

Não basta que o dispositivo se conecte à internet ou troque informações com outros objetos. Esses dados 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 obter dados 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 dá mais defeitos, quais máquinas produzem mais, se a matéria-prima de determinado fornecedor tem 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 bastante 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.

As tentativas de estabelecimento de padrões têm levado à formação de consórcios para lidar com esse trabalho, assim como com outras questões relacionadas à Internet das Coisas. Como ainda não há definições, é conveniente acompanhar os trabalhos deles. Eis algumas dessas entidades:

Segurança e riscos na Internet das Coisas

Se a Internet das Coisas descreve um cenário em que quase tudo está conectado, é claro que há riscos associados. É por essa razão que as convenções que tratam do conceito devem levar em consideração vários parâmetros preventivos e corretivos, especialmente sobre segurança e privacidade.

Imagine os transtornos que uma pessoa teria se o sistema de monitoramento de sua casa fosse desligado inesperadamente por conta de uma falha de software ou mesmo por uma invasão orquestrada por criminosos virtuais.

Os riscos não são apenas individuais. Pode haver problemas de ordem coletiva. Pense, por exemplo, em uma cidade que tem todos os semáforos conectados. O sistema de gerenciamento de trânsito controla cada um deles de modo inteligente para diminuir congestionamentos, oferecer desvios em vias bloqueadas por acidentes e criar rotas alternativas quando há grandes eventos. Se esse sistema for atacado ou falhar, o trânsito da cidade se tornará um caos em questão de minutos.

O tratamento inadequado de riscos pode causar cenas como esta
O tratamento inadequado de riscos pode causar cenas como esta (foto de autoria desconhedida)

A indústria precisa, portanto, definir e seguir critérios que garantam disponibilidade dos serviços (incluindo aqui a rápida recuperação em casos de falhas ou ataques), proteção de comunicações (que, nas aplicações corporativas, deve incluir protocolos rígidos e processos de auditoria), definição de normas para privacidade, confidencialidade de dados (ninguém pode ter acesso a dados sem a devida autorização), integridade (assegurar que os dados não serão indevidamente modificados), entre outros.

Considerar todos esses aspectos está longe de ser uma tarefa trivial. Além dos desafios tecnológicos em si, a indústria precisa tratar cada ponto levando em conta convenções globais e a legislação de cada país.

Vários segmentos da indústria já lidam com tais questões, mas esse é um trabalho em constante desenvolvimento. É por isso que é primordial que outro aspecto não seja esquecido: a transparência. Empresas, governos e usuários domésticos devem estar cientes dos riscos associados às soluções de IoT, assim como receber orientação para minimizá-los.

Internet das Coisas: exemplos reais

Associamos a Internet das Coisas a um cenário futurista, mas, como o início do texto deixa claro, muito do que já temos se enquadra no conceito: smart TVs, smartwatches (que também se enquadram nos chamados "dispositivos vestíveis" ou "wearables"), sistemas de vigilância, entre outros.

Vale destacar, porém, que há algum tempo é possível encontrar empresas que assimilam a Internet das Coisas com muito mais profundidade, por assim dizer. Vejamos alguns exemplos.

Nest

A Nest talvez seja o exemplo mais difundido de um ecossistema de Internet das Coisas. Criada em 2010, a empresa desenvolve dispositivos inteligentes para casas e escritórios. Os produtos que trouxeram grande visibilidade à companhia são termostatos e detectores de fumaça que se integram a smartphones por meio de aplicativos específicos.

O termostato ajusta a temperatura do local automaticamente e pode, por exemplo, aprender os horários que o usuário costuma sair e chegar em casa para fazer adequações condizentes com essa rotina.

Termostato inteligente da Nest
Termostato inteligente da Nest

Já os detectores de fumaça utilizam luzes coloridas, mensagens de voz e notificações no smartphone para avisar o usuário sobre detecção de fumaça, gases perigosos ou aumento repentino da temperatura (sugerindo incêndio), podendo inclusive acionar o socorro automaticamente.

As tecnologias inovadoras da Nest a colocaram em posição de vanguarda no mercado de Internet das Coisas. Não por acaso, a empresa foi adquirida pelo Google em 2014 pela quantia de US$ 3,2 bilhões.

Philips Lighting

Outro exemplo bastante difundido é o da Philips. A companhia possui uma divisão que desenvolve lâmpadas LED inteligentes. Chamadas de Hue, essas lâmpadas podem ser configuradas pelo smartphone para mudar a intensidade e as cores da iluminação para deixar o ambiente mais confortável em cada situação.

Lâmpadas Philips Hue
Lâmpadas Philips Hue

Tesla Motors

A Tesla é uma companhia especializada em carros elétricos de alta performance. Os veículos da marca são bastante "high tech", e isso não diz respeito apenas ao seu conjunto de baterias ou ao mecanismo de recarga: os carros da empresa também podem se conectar à internet para receber atualizações de software e contam com diversos sensores, como o que fornece dados de geolocalização.

A propósito, carros da marca também podem atuar de modo autônomo. A comunicação permanente com a internet ajuda o computador do veículo nas tarefas de condução. Uma central pode, por exemplo, informar quais vias próximas estão congestionadas e, assim, possibilitar que o sistema do carro escolha a rota mais adequada àquele momento.

Fitbit

A Fitbit é uma companhia que produz dispositivos voltados à saúde e monitoramento de atividades físicas, como balanças, pulseiras e relógios inteligentes. Os dados obtidos por esses dispositivos (batimentos cardíacos, distância percorrida, quantidade de passos, entre outros) são sincronizados com o smartphone e podem ser compartilhados nas redes sociais. É uma forma de o usuário motivar amigos ou criar desafios para eles.

A Fitbit se destacou tanto no mercado que foi comprada pela Google em novembro de 2019 por cerca de US$ 2 bilhões.

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Publicado em 07_03_2016. Atualizado em 19_04_2020.

Emerson Alecrim Autor: Emerson Alecrim
Graduado em ciência da computação, produz conteúdo sobre tecnologia desde 2001. É especializado em temas como TI, dispositivos móveis, internet e neg√≥cios.
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