Como as redes 5G levarão a IIoT às alturas

As redes 5G no mercado de IoT industrial podem chegar a movimentar USD 15,7 bilhões em 2026, com uma taxa de crescimento anual composta de 79,1%, beneficiando instalações com mais velocidade de transmissão, maior densidade de dispositivos conectados na mesma rede e menor latência entre os comandos recebidos e as ações realizadas.

Se as redes 4G impulsionaram as aplicações industriais que dependem de comunicação sem fio entre dispositivos, as redes 5G devem abrir caminho para um sem número de novas ideias. Na indústria, o 5G está a anos-luz do 4G: a latência na transmissão de dados é de apenas 1 milissegundo no 5G, comparado com 200 milissegundos no 4G; o número de dispositivos que podem ser conectados a um único segmento de rede 5G é de 1 milhão por Km², 100 vezes mais do que aguenta uma rede 4G; e a velocidade de transmissão do 5G pode chegar de 15 a 20Gbps, mais de mil vezes a do 4G, que pode atingir 7 a 17 Mbps de upload e 12 a 36 Mbps de download.

Em ambientes industriais, a tecnologia operacional (OT) envolve uma grande variedade de conexões de rede fixas e móveis, muitas delas necessitando funcionar em tempo real. Aplicações como gêmeos digitais, monitoramento remoto por vídeo, linhas de produção automatizadas, controle preditivo de manutenções, fabricações com compostos químicos, por exemplo, podem ter altos graus de falha dependendo da rede utilizada. E as implementações atuais precisam recorrer a diversos tipos de controles paralelos para adaptarem-se aos protocolos e suas particularidades.

Em redes 5G essas barreiras são ultrapassadas. Enquanto as redes 4G permitiram que smartphones pudessem fazer streaming de áudio e vídeo em tempo real, alocando a mesma banda para todos os dispositivos conectados, na nova geração cada equipamento com suas próprias características e necessidades vai usar a rede de um modo distinto. Relógios inteligentes podem requerer bandas menores, enquanto carros autônomos requerem uma banda maior, para trafegar mais dados, com menor latência.

A flexibilidade das redes 5G adapta-se à crescente demanda por novas conexões e maior tráfego nas redes móveis. A Ericsson prevê que o número de dispositivos conectados está aumentando em cerca de 25% ao ano, enquanto a transmissão de dados deve crescer 60% no mesmo período. Mas o melhor de tudo é a economia de energia que pode ser atingida. Essa nova tecnologia permite que o processamento seja mais bem distribuído na rede e adaptado às necessidades da aplicação, seja concentrando a computação na nuvem, economizando bateria dos dispositivos, ou realizando os cálculos na ponta da rede (edge computing) ao coletar uma vasta quantidade de informações.

E para dar ainda maior controle sobre a administração e monitoramento da rede, o 5G permite que se faça o slicing da rede, dividindo-a em pedaços, cada um com características especificadas para a aplicação que vai rodar, evitando desperdício de recursos e garantindo o melhor desempenho possível. É uma função que pode até ser configurada como uma rede privada única, mas dividida em locais diferentes e gerenciada em um ponto único, facilitando o dia-a-dia da equipe de tecnologia.

Mas o cruzamento do 5G com a IoT industrial traz também seus perigos. A onda de ataques cibernéticos a empresas tem trazido grandes preocupações para a gestão dos negócios. Há inúmeros relatos de invasões a redes corporativas e industriais por meio de dispositivos como impressoras 3D, câmeras, televisões inteligentes, set-top boxes, câmeras de segurança, equipamentos médicos, sensores de geolocalização, lâmpadas conectadas, relógios e até eletrodomésticos e carros autônomos. A Zscaler publicou um relatório em que analisa durante duas semanas nada menos que 575 milhões de transações em 550 dispositivos diferentes, sendo 300 mil delas suspeitas de malware e bloqueadas. 98% das vítimas desses ataques foram empresas de tecnologia, manufatura, varejo e saúde localizadas na Irlanda, Estados Unidos e China.

A empresa relata que a difusão de malware pelas redes corporativas cresceu 700% de 2019 para 2020, e pondera que, talvez, pelo fato de uma boa parte do contingente estar trabalhando remotamente, muitos desses dispositivos afetados ficaram largados nos escritórios e fábricas sem manutenção ou monitoramento adequado. E nota que o maior risco recaiu sobre os equipamentos de entretenimento e automação, por conta da grande variedade de fabricantes, baixa quantidade de comunicação criptografada e diversidade de conexões a destinos suspeitos.

Uma comparação entre o uso de IoT nas empresas e sua aplicação na indústria mostra que as vantagens são compartilhadas, e os riscos são equivalentes. Apesar de dispositivos criados para automação residencial e corporativa apresentarem falhas ou ausências em seus protocolos de criptografia, os equipamentos industriais têm histórico de serem mais robustos, justamente pelo ambiente às vezes inóspito em que serão instalados e utilizados. Segundo a Deloitte, o ecossistema da Indústria 4.0 deve levar em conta a segurança logo no início dos projetos, para estar mais bem preparado para os riscos crescentes impulsionados pelos ganhos que podem oferecer aos hackers.

Com as redes 5G, os riscos dessa nova tecnologia não passaram ilesos pelos comitês nacionais de segurança de vários países. A agência americana CISA, por exemplo, identificou em um artigo três vetores de ameaça principais que precisam ser levados em conta em implementações de 5G: política e padrões, cadeia de valor e arquitetura dos sistemas. Dentro desses, onze sub-ameaças foram listadas por apresentarem pontos de vulnerabilidade que podem ser explorados, como alguns padrões abertos, controles opcionais, hardware falsificado, componentes de terceiros sem os mesmos níveis de segurança, e dispositivos edge com múltiplos pontos de acesso.

Mas as preocupações com segurança não devem limitar o uso e crescimento de IoT na indústria, nem segurar a implementação de redes 5G. A integração entre componentes digitais, analógicos, físicos e humanos nos sistemas de produção deve gerar valor e ganhar eficiências sem precedentes nos próximos anos. Estudos mostram que o acoplamento de sistemas de inteligência artificial e aprendizado de máquina devem concentrar os maiores investimentos da indústria para monitoração de ativos, manutenção preditiva, otimização de linhas de produção, inteligência operacional e ambientes de trabalho mais seguros.

Apesar do grande impacto negativo que a pandemia teve sobre o consumo e a indústria como um todo, o próprio mercado de IIoT deve crescer a uma taxa composta anual de 6,7%, chegando a USD 106,1 bilhões em 2026, calcado nos avanços tecnológicos não apenas das redes 5G, mas do mercado de semicondutores, padronização de sistemas de comunicação e avanços nas estruturas de datacenters, literalmente levando o uso de IoT industrial às nuvens.