Internet das Coisas (IoT)

Entenda o conceito e aplicações por trás do novo braço da tecnologia que está em franca ascensão: a internet das coisas!

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1. Introdução

Você já deve ter ouvido falar de Internet das Coisas. E ouvirá muito mais! O termo descreve um mundo em que quase todos os objetos do seu dia a dia estarão conectados à internet e se comunicando entre si. Mas o que exatamente isso quer dizer? Como tantos objetos distintos estarão conectados? Essa conectividade toda é necessária? Qual a importância disso para o nosso cotidiano? E a questão da segurança?

Essas e outras perguntas, respondidas agora!

2. Origem do Termo

A ideia de conectar objetos é discutida desde 1991, quando a conexão TCP/IP e a Internet que conhecemos hoje começou a se popularizar. Bill Joy, cofundador da Sun Microsystems, pensou sobre a conexão de Device para Device (D2D), tipo de ligação que faz parte de um conceito maior, o de “várias webs” em uma.

Em 1999, Kevin Ashton, do MIT, propôs o termo “Internet das Coisas” e dez anos depois escreveu o artigo “A Coisa da Internet das Coisas” para o RFID Journal. De acordo com o especialista, a rede oferecia, na época, 50 Pentabytes de dados acumulados em gravações, registros e reprodução de imagens.

A limitação de tempo e da rotina fará com que as pessoas se conectem à Internet de outras maneiras. Segundo Ashton, assim, será possível acumular dados do movimento de nossos corpos com uma precisão muito maior do que as informações de hoje. Com esses registros, se conseguirá reduzir, otimizar e economizar recursos naturais e energéticos, por exemplo. Para o especialista, essa revolução será maior do que o próprio desenvolvimento do mundo online que conhecemos hoje.

3. Internet of Things (IoT)

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 mesmo é entender a ideia.

De uma forma bem simples, Internet das Coisas é o modo como os objetos físicos estão conectados e se comunicando entre si e com o usuário, através de sensores inteligentes e softwares que transmitem dados para uma rede. Como se fosse um grande sistema nervoso que possibilita a troca de informações entre dois ou mais pontos.

Mas de que “coisa” estamos falando? A resposta é qualquer coisa.

O resultado disso é um mundo de objetos mais inteligentes e responsivos. Agora podemos entender melhor como essas coisas funcionam, e como funcionam juntas para melhor nos servir.

Eles conversam entre si para nos dar mais conforto, produtividade, informação e praticidade em geral, e seus usos podem abranger monitoramento de saúde, fornecimento de informação em tempo real sobre o trânsito da cidade ou o número de vagas disponíveis em um estacionamento e em que direção elas estão, até recomendação de atividades, lembretes, ou conteúdo em seus dispositivos conectados.

Coisas do cotidiano se tornam inteligentes e têm suas funções ampliadas por cruzamento de dados. É o que acontece quando um assistente virtual cruza dados dos seus dispositivos conectados para te informar, mesmo que você não tenha pedido, o tempo que você levará para chegar ao trabalho quando você senta no seu carro para sair de casa.

4. Na prática

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 on-line, permitem que uma pessoa monitore a sua casa à distância ou vigie a sua loja quando esta está fechada.

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.

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 com que você tenha mais um meio para se conectar à internet e que esse meio seja independente. Pense, por exemplo, no quão impraticável deve 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… Mas é uma tendencia que está surgindo: Tudo na internet!

Mas qual o real sentido disso?

5. Soluções…

…de problemas que você não sabia que existiam. A super 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.

A LG apresentou sua geladeira com Windows 10 acoplado, cujos propósitos foram citados acima.

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. Automaticamente.

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

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;
• 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, o que indica a necessidade ou não de reforçar a frota;
• 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 caminhões 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; já 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.

6. As 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.

IoT é formado por três componentes básicos:

• Um conjunto de produtos inteligentes e conectados, sistemas de produtos e outras “coisas”.
  Aqui, são os dispositivos por si só.
• Essas “coisas” são conectadas através de uma infraestrutura de comunicação semelhante à Internet.
  Basicamente, fomentam as redes de comunicação.
• As infra-estruturas de comunicação estão ligadas a infra-estruturas informáticas que estão criando novas formas de valor. Resumidamente, sistemas de controle.

Agora detalhando cada uma delas:

6.1 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 itens 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.

6.2 Redes 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 e 4G / LTE.

Note, porém, que as redes móveis atuais — 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 as redes atuais de serem utilizadas 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).

6.3 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 ambiente e gerenciamento de iluminação integrados. Os dados de câmeras, alarmes contra incêndio, aparelhos de 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, porém, 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 de 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.

7. Padronização

Os exemplos anteriores mostram que as tecnologias a serem usadas na 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 os 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:

• OpenFog Consortium: formada por companhias como Dell, Microsoft e Cisco;
• Internet of Things Consortium: constituída por empresas como Logitech, Wolfram e Indiegogo;
• Open Connectivity Foundation: apoiada por companhias como Intel, Samsung e Microsoft (sim, a Microsoft de novo — as empresas não precisam apoiar apenas um consórcio).

• Ué, cadê o Linux?

A Linux Foundation trabalha em diversos ramos incluindo um trabalho pesado sob IoT, com a promoção da Open Source Summit and ELC + OpenIoT Summit Europe (recente, de 08/08/2018); dentre outros. Mais detalhes, aqui!

Também já publicamos aqui no site um artigo sobre como o Linux é fundamental também para Internet das Coisas nesse nosso mundo conectado. Neste, abordamos detalhes sobre o Raspberry Pi que tem ajudado a aumentar a produção de coisas ligadas á internet e desenvolvimento de novas soluções acessíveis; enquanto que aqui, falamos sobre as aplicações práticas: Sistema semafórico implantado em San Francisco, carros autônomos e até detecção e alerta de tsunamis.

8. Possíveis riscos da 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 segurança de sua casa fosse desligado inesperadamente por conta de uma falha de software ou mesmo por uma invasão orquestrada por criminosos virtuais.

Inclusive com a polêmica criptografia Speck, presente no kernel Linux 4.18 que foi tema de nosso post – se perdeu, clique aqui – abordamos justamente isso: A NSA tentando trazer uma segurança “minima” e fraca voltada a dispositivos de baixo processamento (IoT); mas igualmente fáceis de violar.

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. – Lembra o game Watch Dogs! Quando a ficção se torna realidade.

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 e usuários domésticos devem estar cientes dos riscos associados às soluções de IoT, assim como receber orientação para minimizá-los.

8. Big Data

Como mencionamos, os dispositivos conectados à rede da internet das coisas estão a todo tempo emitindo, recebendo, trocando e cruzando dados. De fato, hoje produzimos mais dados do que podemos imaginar.

Não podemos deixar de olhar para a área de negócios, que será igualmente afetada pela noção de Internet das Coisas. John McDonald, CEO da Clear Object, diz que “dados são agora os grandes criadores e destruidores de valor de negócio.”

E ele não está errado. Aliás, vale lembrar que a maior empresa de hotéis do mundo, a AirBnB, não é dona de nenhum hotel; a maior empresa de varejo do mundo, a Alibaba, não é dona de nenhuma loja; e a maior empresa de aluguel de carros do mundo, a Uber, não é dona de nenhum veículo.

Essas três, e muitas outras empresas que já surfam a onda revolucionária da informação como estrutura de negócios, são donas de dados.

Um problema que muitas empresas irão enfrentar é a quantidade de informação que todos esses dispositivos irão produzir. Essas empresas deverão descobrir meios de armazenar, rastrear, analisar e fazer uso dessa grande quantidade de dados.

E para fazer sentido de todos esses dados, a análise de Big Data tem papel fundamental. Se já era um assunto crítico para as empresas de todos os portes, a Internet das Coisas veio para acelerar ainda mais esse processo.

9. Conclusão

É comum pensarmos como, ao longo da história da humanidade, nossa tecnologia avançou o suficiente para que pudéssemos perceber coisas cada vez menores: os átomos, prótons, elétrons, quarks, etc.

Entretanto, a Internet das Coisas e os dados que geramos são um dos exemplos das coisas gigantes que passamos a ver, entender, e usar a nosso favor com o avanço tecnológico.

É isso que a IoT veio mudar na nossa realidade, porque agora tudo à nossa volta tem inteligência, e está interconectado, de modo que nós passamos a ter acesso aos dados, ou melhor, à informação.

E uma vez que conseguimos perceber os padrões de todos esses dados, a sociedade vai se tornar mais eficiente, aumentando a produtividade, melhorando a qualidade de vida das pessoas e do nosso planeta em si.

A ponte entre a coleta de dados e o compartilhamento adequado desses dados, com segurança e proteção para todas as partes, permanece um desafio-chave na evolução deste setor. Apesar disso, é um segmento animador e que devemos acompanhar de perto.

#UrbanCompassPony

Fontes:
InfoWester
TechTudo
Proof
Arte da Capa: IntegralPLM