Introdução

Desde o seu início, o objetivo da internet tem sido conectar pessoas em diferentes locais através do uso de dispositivos simples, como telefones, desktops, etc., permitindo uma comunicação e interação rápidas, assim, reduzindo o mundo a uma aldeia global.

A internet ajudou muito com diferentes protocolos que ajudam à conectividade entre sensores e a nuvem na gestão e transferência de informação.

Através de uma extensa investigação científica, a internet passou de apenas conectar pessoas a conectar 'coisas', tais como sistemas digitais, máquinas, eletrodomésticos, ferramentas industriais, etc, e ativar processos que podem monitorar e ajustar a interação entre coisas conectadas e a internet. Por outras palavras, a IoT é a tecnologia que traz a conectividade entre coisas, sistemas e pessoas que os torna adaptáveis e sistemas responsivos e aumentando a sua eficiência o que resulta em custos mais baixos.

Neste artigo, vamos aprender sobre a Internet das coisas, como funciona, seus benefícios para a humanidade e os últimos desenvolvimentos nesta indústria em crescimento.

O que é a Internet das Coisas (IoT)?

A Internet das Coisas (IoT) refere-se à coleção de todos esses dispositivos (telefones, televisão, câmaras, sistema de alarme, sistema meteorológico, sinos, vestíveis, etc.) que podem recolher dados do que o rodeiam usando sensores e atuadores e envia esses dados coletados para a Internet onde o processamento de dados pode acontecer.

A Internet das Coisas integra coisas do dia a dia ou objetos com a internet, permitindo uma comunicação e interação eficazes entre esses itens. Tudo o que possa ligar-se à internet, e recolher e partilhar dados faz parte da Internet das Coisas.

A maioria dos dispositivos IoT tem a palavra smart no início dos nomes, por exemplo, smartphones, relógios inteligentes, frigoríficos inteligentes, fazendas inteligentes, casas inteligentes, etc.

A tecnologia por trás da internet procura integrar objetos/coisas do dia a dia com a internet. A tecnologia subjacente por trás da IoT é a implementação de sensores e atuadores, que ajudam os objetos inteligentes a transmitir automaticamente dados de e para a internet, permitindo que certas interações prossigam dentro desses itens no seu ambiente imediato.

O conceito da internet das coisas foi utilizado pela primeira vez por Peter T. Lewis, no Congresso Black Caucus Foundation em 1985. De acordo com o Sr. Lewis, “a Internet das Coisas, ou IoT, é a integração de pessoas, processos e tecnologia com dispositivos e sensores conectados para permitir a monitorização remota, o estado, a manipulação e a avaliação de tendências desses dispositivos.”

Além disso, Cornelius, “Pete” Peterson, CEO da NetSilicon, define a internet das coisas como “simplesmente o ponto no tempo em que mais coisas ou objetos estavam ligados à internet do que as pessoas.”

No entanto, a frase 'Internet das Cois' foi elaborada em 1999, por Kevin Ashton, co-fundador do Centro de Identificação Automática do Massachusetts Institute of Technology (MIT), numa apresentação que fez à Procter& Gamble (P& G). Ele via a identificação por radiofrequência (RFID) como muito essencial para a Internet das Coisas. O tema principal da Internet das coisas é incorporar transceptores móveis de curto alcance em vários aparelhos e necessidades diárias para permitir novas formas de comunicação entre pessoas e coisas, e entre coisas em si.

A IoT procura facilitar a interação entre objetos através da conexão com a internet, retirando assim o foco das pessoas e colocando isso em itens.

Além disso, o advento de chips de computador baratos e telecomunicações de grande largura de banda levam a uma explosão na conexão de milhares de milhões de dispositivos com a internet, uma estimativa de 50 mil milhões de itens estariam conectados até 2050.

Internet Industrial das Coisas (IIoT)

A Internet das Coisas Industrial (IIoT) é a aplicação da tecnologia IoT em diferentes setores e empresas para impulsionar a eficiência, aumentar a saída do produto, reduzir os custos de mão de obra e monitorar equipamentos, através da integração de sensores, processadores e atuadores.

A IIoT segue um caminho diferente mas trabalha com tecnologias existentes, como nuvem, lógica analítica, aprendizagem automática, robótica e inteligência artificial para atingir uma nova camada de automação. Isso auxilia na conexão e transferência de informações ou sinais, entre equipamento.

Esta nova tecnologia moveu a produtividade nas indústrias para um máximo histórico enquanto reduz os riscos laborais e garante a eficiência a um custo reduzido.

Aplicação da Internet das Coisas

A Internet das coisas está a revolucionar a forma como vivemos, a forma como interagimos com objetos no nosso ambiente, e o desempenho das nossas tarefas diárias em casa, na indústria ou empresas, e as nossas comunidades. A importância pode ser sentida nos seguintes setores:

Fabrico: a aplicação da tecnologia IoT e algumas tecnologias adjacentes, como Inteligência Artificial, Robótica e Computação em Nuvem melhorou significativamente a produtividade, a eficiência e a segurança dos trabalhadores. Tem automação a substituir muitos trabalhos manuais.

A indústria transformadora tem sido muito favorecida pela tecnologia IoT e testemunhou um aumento da utilização da inovação decorrente da tecnologia IoT.

A IoT não só aumentará a interatividade como também aumentará a eficiência, a produtividade e a segurança.

Cuidados de saúde: a aplicação da tecnologia e em particular IoT, levou a prestação de cuidados de saúde aos pacientes e no conforto das suas casas. A IoT permite uma interação remota eficaz entre o médico e o doente particularmente se o doente está a sofrer de uma doença mortal como por exemplo COVID -19. O médico não precisa necessariamente estar em contacto próximo para administrar o tratamento mas pode fazer isso usando dispositivos e tecnologia IoT.

Além disso, esta tecnologia melhorou muito a análise de dados médicos dos pacientes, uma vez que são automatizados, permitindo assim que os médicos tomem decisões informadas e um diagnóstico adequado.

Agricultura: a utilização ideal desta tecnologia nas terras agrícolas vai garantir produtividade e altos rendimentos de produtos agrícolas.

A tecnologia IoT ajudaria muito a garantir a produção e a disponibilidade de alimentos através do uso de equipamentos agrícolas inteligentes, como tratores inteligentes, plantadoras inteligentes e colhedoras, e ligar esses dispositivos à internet. Isso ajudará a obter uma melhor análise de dados do solo e equipamento agrícola, e ajudar a cadeia de abastecimento de culturas perecíveis.

Gestão do Home: casas inteligentes têm várias funcionalidades que permitem conforto, tais características incluem luzes automáticas, que se ligam a detetar a sua presença no quarto ou podem ser ativadas por voz. A tecnologia também abre e fecha portas permitindo que pessoas autorizadas tenham acesso à sua casa.

Além disso, a IoT acompanha a gestão da temperatura e ajusta automaticamente para a temperatura mais ótima com base no ambiente e nas condições atmosféricas. A IoT traz luxo para as nossas vidas e torna-o mais confortável para nós vivermos.

Educação: o uso da realidade aumentada para dar aos alunos uma melhor experiência de animais da vida real e mesmo aqueles que desapareceram da existência, ex. dinossauros, utilizam a tecnologia IoT.

Como funciona a Internet das Coisas?

A IoT opera através da recolha e intercâmbio de dados entre diferentes dispositivos inteligentes e a Internet e integra tecnologias emergentes como, computação de baixo custo, computação em nuvem, análise de dados e tecnologias móveis.

O princípio de funcionamento básico inclui:

• Camada de sensorio/dispositivo:
  Os dispositivos inteligentes são aqueles dispositivos informáticos que coletam dados do que o rodeia com base em certos disparadores e comunicam o mesmo à nuvem (Internet) através da Internet das Coisas Aplicações de Software (Aplicações IoT).

Além disso, os dispositivos Smart/IoT incluem sensores com a capacidade de detetar, calcular e ligar-se a outros dispositivos. Os identificadores únicos (UIDs) são os sensores que tornam a ideia de IoT possível porque sem a disponibilidade de sensores toda a Ideia de IoT seria uma farsa.

• Camada de Conectividade:
  Esta camada envia os dados para a nuvem utilizando a internet via RFID, Bluetooth, WiFi, NFC, etc.

• Data Processing Layer (Cloud):
  Esta camada processa todos os dados obtidos da camada do sensor e é analisada envolvendo diferentes algoritmos com base no tipo de dados coletados para obter informações e padrões significativos e uma decisão é tomada com base na informação disponível. Uma vez feita a análise, os resultados são transmitidos para o dispositivo IoT através da Interface Gráfica do Usuário, (GUI).

Além disso, a nuvem permite que grandes linhas ou conjuntos de comandos ou dados de sensores sejam carregados, devem ser transferidos de um objeto para outro e a computação na nuvem dá segurança confiável aos dados através da criptografia ponta a ponta.

• Camada de Aplicação ou Interface Gráfica do Utilizador (GUI):
  Esta camada é visível para nós e transmite os dados analisados pela camada de processamento. Esta camada envolve os resultados do processamento de back-end que é exibido no dispositivo IoT.

Além disso, esta camada atua como uma interface entre aplicações e estruturas de terceiros.

IoT Design Consideração

Há vários fatores a serem considerados antes de escolher uma solução de IoT, eles são:

• Interoperabilidade
• Funcionalidade
• Armazenamento seguro
• Capacidade de arame e construção
• Controlo Criptográfico
• Gestão de energia
• Caracterização do dispositivo, etc

A consideração de design deve ser uma mistura da média estimada de todos esses componentes e o equilíbrio indexado às exigências do usuário para garantir produtividade, eficiência, redução dos custos de mão de obra e segurança.

Os benefícios da Internet das Coisas

Há miríades de benefícios a serem derivados da implementação da tecnologia IoT.

• O uso da IoT nas casas é de um valor inestimável já que coordena melhor a casa e transforma-a numa maravilha viva, desde acordá-lo de manhã a abrir a janela às cegas, aquecer a sua água, controlar a temperatura ambiente, preparar o seu café da manhã, etc.

• A IoT ajuda as pessoas a viver e a trabalhar de forma mais inteligente, bem como a ganhar controlo total sobre as suas vidas através do agendamento diário e do desempenho de certas atividades na sua casa.

• A implementação da tecnologia IoT nos cuidados de saúde salvou vidas e ofereceu aos pacientes a oportunidade de interagir com os seus médicos e outros prestadores de cuidados a partir do conforto das suas casas. Os doentes não precisam necessariamente aparecer no hospital para check-ups e exames.

• Além disso, aparelhos como pulseiras podem ser usados pelos doentes para testar a temperatura corporal e outras necessidades de saúde, podem alertá-lo para uma emergência de saúde, informar o hospital e chamar uma ambulância.

• A indústria transformadora é o maior beneficiário da tecnologia IoT uma vez que a sua implementação viu aumentar a receita e reduzir a perda de tempo. Isso é possível pois o uso da tecnologia IoT permite o monitoramento da produção, a manutenção de equipamentos, a cadeia de valor e as operações logísticas.

• A Internet das coisas apoia processos de automatização, reduz os custos de mão de obra e o desperdício, bem como melhora a prestação de serviços, tornando a fabricação e a entrega de produtos menos dispendiosos.

• Também oferece transparência nas transações com clientes.

Desafios da Tecnologia IoT

Um grande desafio que enfrenta esta nova tecnologia é a segurança de 'dados' e a fuga permanente de informações vitais devido a falhas de segurança de hacks e outros ataques de segurança cibernética.

Qualquer violação pode expor informações sensíveis e confidenciais sobre as atividades diárias de um indivíduo ou o sistema operacional de uma organização, portanto a necessidade de verificações regulares nesses dispositivos inteligentes e a tecnologia subjacente.

Além disso, o alto custo da aquisição destes dispositivos sensores — sensores, processadores e atuadores — é um dos maiores desafios que a indústria enfrenta hoje.

Estes componentes ainda estão em desenvolvimento e são muito caros, impedindo assim o desenvolvimento desta indústria. Reduzir os custos aumentará muito a eficiência, a produtividade e a disponibilidade.

Conclusão

A Internet das Coisas (IoT) é uma das tecnologias mais importantes do dia a dia e vai continuar a registar a crescente adoção à medida que mais empresas e organizações percebem o potencial inerente aos dispositivos conectados.

Esta tecnologia tem crescido tremendamente nos últimos anos, o número de dispositivos IoT no mundo está acima dos 7 mil milhões e está a crescer. Nos próximos anos, veremos um grande surto numa medida em que cada casa vai possuir um dispositivo IoT, desde aquecedores de água a sistemas de alarme, a terras agrícolas, e até brinquedos para bebés.

Com a tecnologia IoT, os objetos com sensores incorporados podem ser capazes de comunicar com pouca ou nenhuma intervenção humana, isso é sem interação de homem para humano ou de pessoa para computador. Os objetos físicos agora podem conectar-se e recolher informações com absolutamente pouca ou reduzida assistência humana.