Introdução

Desde a sua criação, o objetivo da internet é conectar pessoas em diferentes locais por meio do uso de dispositivos simples como telefones, desktops, etc., permitindo comunicação e interação rápidas, reduzindo assim o mundo a uma aldeia global.

A internet tem ajudado muito com diferentes protocolos auxiliando a conectividade entre os sensores e a nuvem no gerenciamento e transferência de informações.

Através de extensa pesquisa científica, a internet passou de apenas conectar pessoas para conectar 'coisas' como sistemas digitais, máquinas, eletrodomésticos, ferramentas industriais, etc, e possibilitar processos que podem monitorar e ajustar a interação entre coisas conectadas e a Internet. Em outras palavras, a IoT é a tecnologia que traz conectividade entre coisas, sistemas e pessoas, tornando-os sistemas adaptáveis e responsivos e aumentando sua eficiência, o que resulta em custos mais baixos.

Neste artigo, aprenderemos sobre a Internet das coisas, como ela funciona, seus benefícios para a humanidade e os últimos desenvolvimentos dessa indústria em expansão.

O que é a Internet das Coisas (IoT)?

A Internet das Coisas (IoT) refere-se à coleção de todos os dispositivos (telefones, televisão, câmeras, sistema de alarme, sistema meteorológico, campainhas, wearables, etc.) dados para a Internet onde o processamento de dados pode acontecer.

A Internet das Coisas integra coisas ou objetos do cotidiano com a internet, permitindo uma comunicação e interação eficazes entre esses itens. Qualquer coisa que possa se conectar à Internet e coletar e compartilhar dados faz parte da Internet das Coisas.

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

A tecnologia por trás da internet busca integrar objetos/coisas do cotidiano com a internet. A tecnologia subjacente por trás da IoT é a implantação de sensores e atuadores, que ajudam objetos inteligentes a transmitir dados automaticamente de e para a Internet, permitindo que certas interações ocorram dentro desses itens em seu ambiente imediato.

O conceito de internet das coisas foi usado pela primeira vez por Peter T. Lewis, na Congressional 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 monitoramento remoto, status, manipulação e avaliação de tendências de tais 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 foram conectados à internet do que pessoas”.

Porém, a expressão 'Internet das Coisas' foi elaborada em 1999, por Kevin Ashton, co-fundador do Auto-ID Center do Massachusetts Institute of Technology (MIT), em uma apresentação que fez para a Procter & Gamble (P&G). Ele via a identificação por radiofrequência (RFID) como essencial para a Internet das coisas. O tema principal da Internet das coisas é incorporar transceptores móveis de curto alcance em vários dispositivos e necessidades diárias para permitir novas formas de comunicação entre pessoas e coisas, e entre as próprias coisas.

A IoT busca facilitar a interação entre objetos por meio da conexão com a internet, tirando assim o foco das pessoas e colocando-o nos itens.

Além disso, o advento de chips de computador baratos e telecomunicações de alta largura de banda levaram a uma explosão na conexão de bilhões de dispositivos à internet, uma estimativa de 50 bilhões de itens estariam conectados até 2050.

Internet Industrial das Coisas (IIoT)

Industrial Internet of Things (IIoT) é a aplicação da tecnologia IoT em diferentes setores e empresas para impulsionar a eficiência, aumentar a produção de produtos, reduzir custos de mão-de-obra e monitorar equipamentos por meio da integração de sensores, processadores e atuadores.

A IIoT segue um caminho diferente, mas trabalha com tecnologias existentes, como nuvem, análise, aprendizado de máquina, robótica e inteligência artificial para alcançar uma nova camada de automação. Isso auxilia a conexão e transferência de informações ou sinais entre equipamentos.

Essa nova tecnologia elevou a produtividade nas indústrias a um nível mais alto, reduzindo os riscos de trabalho e garantindo eficiência a um custo reduzido.

Aplicação da Internet das Coisas

A Internet das coisas está revolucionando a forma como vivemos, a forma como interagimos com os objetos em nosso ambiente e a realização de nossas tarefas diárias em casa, na indústria ou nas empresas e em nossas comunidades. A importância pode ser sentida nos seguintes setores:

Fabricação: a aplicação da tecnologia IoT e algumas tecnologias adjacentes, como Inteligência Artificial, Robótica e Computação em Nuvem, melhoraram muito a produção, a eficiência e a segurança do trabalhador. Possui automação substituindo muitos trabalhos manuais.

A indústria de manufatura tem sido muito favorecida pela tecnologia IoT e tem testemunhado uma maior utilização da inovação decorrente da tecnologia IoT.

A IoT não apenas aumentará a interatividade, mas também aumentará a eficiência, a produtividade e a segurança.

Saúde: a aplicação da tecnologia e, em particular, da IoT, levou a prestação de cuidados de saúde aos pacientes e no conforto de suas casas. A IoT permite uma interação remota eficaz entre médico e paciente, especialmente se o paciente estiver sofrendo de uma doença mortal, por exemplo, COVID-19. O médico não precisa necessariamente estar em contato próximo para administrar o tratamento, mas pode fazer isso usando dispositivos e tecnologia IoT.

Além disso, essa tecnologia melhorou muito a análise de dados médicos do paciente, pois eles são automatizados, permitindo que os médicos tomem decisões informadas e diagnósticos adequados.

Agricultura: a utilização otimizada dessa tecnologia nas fazendas garantirá produtividade e alto rendimento dos produtos agrícolas.

A tecnologia IoT ajudaria muito a garantir a produção e a disponibilidade de alimentos por meio do uso de equipamentos agrícolas inteligentes, como tratores inteligentes, plantadeiras e colheitadeiras inteligentes, e a conexão desses dispositivos à Internet. Isso ajudará a obter uma melhor análise de dados de solo e equipamentos agrícolas e auxiliará a cadeia de suprimentos de culturas perecíveis.

Home Management: as casas inteligentes possuem diversas funcionalidades que permitem conforto, tais como luzes automáticas, que acendem detectando sua presença no ambiente 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 o gerenciamento de temperatura e se ajusta automaticamente à temperatura ideal com base nas condições ambientais e climáticas. A IoT realmente traz luxo para nossas vidas e torna mais confortável para nós vivermos.

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

Como funciona a Internet das Coisas?

A IoT opera por meio da coleta e troca de dados em diferentes dispositivos inteligentes e na Internet e integra tecnologias emergentes como computação de baixo custo, computação em nuvem, análise de dados e tecnologias móveis.

O princípio básico de funcionamento inclui:

• Camada de detecção/dispositivo:
  Dispositivos inteligentes são aqueles dispositivos de computação que coletam dados de seus arredores com base em determinados gatilhos e os comunicam à nuvem (Internet) por meio dos aplicativos de software da Internet das coisas (aplicativos IoT).

Além disso, os dispositivos inteligentes/IoT incluem sensores com a capacidade de detectar, calcular e conectar-se a outros dispositivos. Identificadores exclusivos (UIDs) são os sensores que tornam possível a ideia de IoT, porque sem a disponibilidade de sensores, toda a ideia de IoT seria uma farsa.

• Camada de Conectividade:
  Essa camada envia os dados para a nuvem usando a internet via RFIDs, Bluetooth, WiFi, NFC, etc.

• Camada de processamento de dados (nuvem):
  Essa camada processa todos os dados obtidos da camada do sensor e é analisado envolvendo diferentes algoritmos com base no tipo de dados coletados para obter insights e padrões significativos e uma decisão é tomada com base nas informações disponíveis. Depois que a análise é feita, os resultados são transmitidos ao dispositivo IoT por meio da interface gráfica do usuário (GUI).

Além disso, a nuvem permite que grandes linhas ou conjuntos de comandos ou dados do sensor sejam carregados, sejam transferidos de um objeto para outro, e a computação em nuvem oferece segurança confiável aos dados por meio de criptografia de ponta a ponta.

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

Além disso, essa camada atua como uma interface entre aplicativos e estruturas de terceiros.

Consideração de design de IoT

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

• Interoperabilidade
• Funcionalidade
• Armazenamento seguro
• Capacidade de conexão e construção
• Controle criptográfico
• Gerenciamento de energia
• Caracterização do dispositivo, etc.

A consideração do projeto deve ser uma mistura da média estimada de todos esses componentes e o equilíbrio indexado aos requisitos do usuário para garantir produtividade, eficiência, custos reduzidos de mão de obra e segurança.

Os benefícios da Internet das Coisas

Há uma infinidade de benefícios derivados da implantação da tecnologia IoT.

• O uso de IoT em residências é inestimável, pois coordena melhor a casa e a transforma em uma maravilha viva, desde acordá-lo pela manhã até abrir a persiana da janela, aquecer a água, controlar a temperatura ambiente, preparar o café da manhã, etc.

• A IoT ajuda as pessoas a viver e trabalhar de maneira mais inteligente, além de obter controle total sobre suas vidas por meio da programação diária e do desempenho de determinadas atividades em casa.

• A implantação da tecnologia IoT na área da saúde salvou vidas e ofereceu aos pacientes a oportunidade de interagir com seus médicos e outros profissionais de saúde no conforto de suas casas. Os pacientes não precisam necessariamente comparecer ao hospital para check-ups e exames.

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

• A indústria de manufatura é a maior beneficiária da tecnologia IoT, pois sua implantação aumentou a receita e reduziu a perda de tempo. Isso é possível porque o uso da tecnologia IoT permite o monitoramento da produção, manutenção de equipamentos, cadeia de suprimentos e operações logísticas.

• A Internet das coisas suporta processos de automação, reduz custos de mão de obra e desperdícios, além de melhorar a prestação de serviços, tornando a fabricação e a entrega de produtos menos dispendiosas.

• Também oferece transparência nas transações dos clientes.

Desafios da tecnologia IoT

Um grande desafio enfrentado por essa nova tecnologia é a segurança dos 'dados' e o consequente vazamento de informações vitais devido a violações de segurança causadas por hacks e outros ataques de segurança cibernética.

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

Além disso, o alto custo de aquisição desses dispositivos sensores — sensores, processadores e atuadores — é um dos maiores desafios que a indústria enfrenta atualmente.

Esses componentes ainda estão em desenvolvimento e são muito caros, impedindo assim o desenvolvimento dessa indústria. A redução de custos aumentará muito a eficiência, a produtividade e a disponibilidade.

Conclusão

A Internet das coisas (IoT) é uma das tecnologias mais importantes da vida cotidiana e continuará registrando uma adoção crescente à medida que mais empresas e organizações percebem o potencial inerente aos dispositivos conectados.

Essa tecnologia cresceu tremendamente nos últimos dois anos, o número de dispositivos IoT no mundo está acima de 7 bilhões e crescendo. Nos próximos anos, veremos um grande aumento a ponto de cada família possuir um dispositivo IoT, de aquecedores de água a sistemas de alarme, fazendas e até brinquedos para bebês.

Com a tecnologia IoT, objetos com sensores embutidos podem se comunicar com pouca ou nenhuma intervenção humana, ou seja, sem interação humano-a-humano ou humano-computador. Objetos físicos agora podem se conectar e coletar informações com absolutamente pouca ou reduzida assistência humana.