IoT e 5G, um casamento promissor

Os impactos positivos do padrão 5G sobre a evolução da Internet das Coisas (IoT) são tidos como certos e significativos, podendo ser avaliados por várias perspectivas, desde inovação e benefícios para a sociedade até valor econômico do mercado.

A combinação entre conexão de alta velocidade, baixa latência e ampla cobertura proporcionada pelo 5G abrangerá não apenas smartphones e tablets, mas também eletrodomésticos, veículos, casas, dispositivos médicos e vestíveis (wearables), sensores de diversas categorias e muitas outras “coisas”, com serviços e recursos que nunca antes foi possível oferecer.

O padrão 5G vai melhor signficiativamente a velocidade da Internet. Para se ter uma ideia, as redes 4G tem tempo de resposta de pouco menos de 50 milissegundos, enquanto a quinta geração de redes móveis leva cerca de um milissegundo – 400 vezes mais rápido do que um piscar de olhos, conta a Ericsson.

Segundo a Opensignal, que monitora o status das redes móveis do mundo considerando medições baseadas na experiência real do usuário, mais operadoras devem lançar serviços 5G em mais bandas do espectro; mais operadoras pretendem oferecer serviços 5G extremamente rápidos usando mmWave; e mais operadoras devem lançar versões mais novas do padrão 5G e oferecer aos usuários uma experiência totalmente baseada nesse padrão, mudando do modo NSA (Non-Standalone) para SA (Standalone).

NSA e SA são dois caminhos diferentes que os provedores de serviços de comunicação podem escolher para fazer a transição do 4G para 5G. Para operadoras que pretendem oferecer melhores taxas de transferência rapidamente ou lidar com problemas de congestionamento de redes, faz mais sentido adotar o modo NSA, aproveitando a infraestrutura existente.  Para aquelas que desejam prestar serviços inovadores, o modo SA funciona melhor, por ser capaz de suportar fluxos de comunicação em massa com alto desempenho ou aplicações de baixa latência, dois cenários que frequentemente usam dispositivos IoT.

É justamente a infraestrutura 5G que vai permitir o avanço mais acelerado da IoT, ou seja, que mais “coisas” possam estar conectadas e “conversando” com alto desempenho. E são essas coisas que já formam maioria na Internet. Em 2020, pela primeira vez, vimos mais conexões IoT (por exemplo, carros, eletrodomésticos, equipamentos industriais) do que conexões não IoT (smartphones, laptops e computadores). No final de 2020, dos 21,7 bilhões de dispositivos conectados ativos em todo o mundo, 11,7 bilhões (54%) eram conexões de dispositivos IoT. A expectativa é que haverá mais de 30 bilhões de conexões IoT em 2025, quase quatro dispositivos IoT por pessoa, em média.

As proporções da IoT podem ser traduzidas em impacto econômico anual, que deve variar entre US$ 3,9 trilhões a US$ 11,1 trilhões até 2025, abrangendo muitos ambientes diferentes, como fábricas, cidades, redes de varejo e o próprio corpo humano, segundo revela um estudo da McKinsey.

Aplicações da IoT

Em quais aplicações a IoT associada às redes 5G pode proporcionar melhores resultados?

Muitas aplicações IoT já acontecem sem 5G, utilizando as redes 4G existentes. No entanto, são em áreas mais exigentes em termos de baixa latência ou que lidam a transferência contínua de grandes volumes de dados que o duo IoT e 5G se sairá melhor.

Segundo o Gartner, um dos dois principais casos de uso para a combinação IoT+5G até 2023 será na indústria automotiva, com módulos incorporados em automóveis conectados – o representará cerca de 40% da base de módulos 5G instalados. O segundo caso de uso será com câmeras externas de vigilância, com vídeos de alta resolução, nos setores governamental e de segurança física, representando cerca de um terço dos módulos 5G instalados no mesmo período.

Em alguns cenários, a chegada do 5G vai permitir operações mais sofisticadas, por exemplo, com máquinas autoguiadas e robôs no chão de fábrica. Também no setor de manufatura, será possível ganhar escala e qualidade de informação, com milhares de sensores de monitoramento reportando continuamente o status dos equipamentos a fim de garantir a continuidade dos processos e a manutenção preditiva, em ambientes livre de cabos e canaletas.

Nessa mesma linha, cadeias de suprimentos em diversos setores poderão ser beneficiadas pelo par IoT+5G que, também por meio de sensores aos milhares, poderão acompanhar a produção, a remessa e a chegada de produtos ao destino final.

Em saúde, quanto mais se ampliar o uso de dispositivos IoT com 5G para monitorar pessoas ou ativos, maiores serão os benefícios em relação aos proporcionados por  conexões Wi-Fi ou 4G LTE, segundo o Gartner. Alguns exemplos são equipamentos para monitorar pacientes e carrinhos inteligentes que podem apontar com eficiência onde há medicamentos disponíveis. Outra aplicação é a transmissão rápida de arquivos com histórico médico dos pacientes, inclusive com imagens e vídeos, entre vários ambientes, como ambulâncias, hospitais e médicos praticantes de telemedicina.

No setor de varejo, a tecnologia 5G poderá garantir velocidade e conexões de alta qualidade necessárias para aprimorar a experiência de compra e também dar aos varejistas insights valiosos para melhorar a tomada de decisão e incrementar ROI. Como? Ambas são fundamentais para inovação, por permitir  avanços na área de IoT, como prateleiras inteligentes e máquinas automatizadas de pagamento, contagem de passos, entre outros. Realidade Virtual e Aumentada também deverão ajudar a transformar o varejo com a ajuda da IoT e do 5G.

No caso das cidades inteligentes, que dependem essenciamente de funções IoT, o padrão 5G será um importante impulsionador. Sensores e dispositivos estarão por todos os lados para coletar dados que, por sua vez, precisarão ser transmitidos em massa e com alta velocidade para serem analisados e, em seguida, retroalimentar as infraestruturas urbanas.

As redes 5G permitem tanto comunicação do tipo Massive Machine Type Communication (MMTC) quanto do tipo Critical Machine Type Communication (CMTC).  A primeira categoria se destina ao uso com um grande número de dispositivos IoT, trocando volumes de dados que podem ser enviados em pequenos blocos por vez, sem se importar com a latência. No caso das cidades inteligentes, pode ser aplicada, por exemplo, em gestão de frotas, administração de edifícios inteligentes e logística.  Já a categoria CMTC se destina a aplicações que exigem baixa latência e transmissão livre de problemas. Exemplos de aplicações CMTC são os veículos autônomos, controle de tráfego, suprimento de energia e de água.

IoT, 5G e outras redes

Nem só de 5G vive a Internet das Coisas. Os dispositivos IoT podem usar diversos meios para se conectar e compartilhar dados, embora a maioria use alguma forma de conexão sem fio, como Wi-Fi, Zigbee ou Bluetooth. Outros dispositivos seguirão usando padrões anteriores ao 5G ou poderão até mesmo adotar comunicação por satélite, particularmente em áreas menos povoadas ou em casos que exigem precisão da localização dos ativos.

Mesmo sem a ampla presença das redes 5G, a chamada IoT Massiva segue sendo implementada em todo o mundo, ainda que em um ritmo um pouco mais lento do que o previsto anteriormente devido ao impacto do pandemia, de acordo com dados da Ericsson. O número de conexões IoT Massiva deve ter chegado perto de 200 milhões em 2020. E a previsão é, até 2026, 44% das conexões IoT via rede celular já serão de banda larga, no entanto a maioria ainda estará conectada via padrão 4G.