Internet das Coisas: o que é, como funciona e como é utilizada

O que é a Internet das Coisas (IoT)?

O termo IoT, ou Internet das Coisas, refere-se à rede coletiva de dispositivos conectados e à tecnologia que facilita a comunicação entre os dispositivos e a nuvem, bem como entre os próprios dispositivos. Graças ao advento de chips de computador baratos e telecomunicações de alta largura de banda, agora temos bilhões de dispositivos conectados à Internet. Isso significa que dispositivos do dia a dia, como escovas de dentes, aspiradores, carros e máquinas, podem usar sensores para coletar dados e responder de forma inteligente aos usuários.  

A Internet das Coisas integra “coisas” cotidianas à Internet. Engenheiros de computação vêm adicionando sensores e processadores a objetos do cotidiano desde a década de 1990. No entanto, o progresso foi inicialmente lento porque os chips eram grandes e volumosos. Chips de computador de baixa potência chamados etiquetas RFID foram usados pela primeira vez para rastrear equipamentos caros. À medida que os dispositivos de computação diminuíram de tamanho, esses chips também se tornaram menores, mais rápidos e mais inteligentes ao longo do tempo.

O custo de integrar a capacidade computacional a pequenos objetos diminuiu consideravelmente. Por exemplo, você pode adicionar conectividade com recursos de serviços de voz Alexa a MCUs com menos de 1 MB de RAM incorporada, como interruptores de luz. Todo um setor surgiu com foco em equipar nossas casas, empresas e escritórios com dispositivos IoT. Esses objetos inteligentes podem transmitir dados automaticamente de e para a Internet. Todos esses “dispositivos de computação invisíveis” e a tecnologia associada a eles são coletivamente chamados de Internet das Coisas.

Como a IoT funciona?

Um típico sistema de IoT funciona por meio da coleta e troca de dados em tempo real. Um sistema IoT tem três componentes:

Dispositivos inteligentes

Este é um dispositivo, como uma televisão, uma câmera de segurança ou um equipamento de exercício que recebeu recursos de computação. Ele coleta dados de seu ambiente, entradas do usuário ou padrões de uso e comunica dados pela Internet de e para sua aplicação de IoT.

Aplicação de IoT

Uma aplicação de IoT é um conjunto de serviços e software que integra dados recebidos de vários dispositivos de IoT. Ela utiliza tecnologia de machine learning ou inteligência artificial (IA) para analisar esses dados e tomar decisões informadas. Essas decisões são comunicadas de volta ao dispositivo de IoT e esse dispositivo responde de forma inteligente às entradas. 

Uma interface gráfica do usuário

O dispositivo de IoT ou a frota de dispositivos podem ser gerenciados por meio de uma interface gráfica do usuário. Exemplos comuns incluem uma aplicação móvel ou site que pode ser usado para registrar e controlar dispositivos inteligentes. 

Quais são alguns exemplos de dispositivos de IoT?

Vejamos alguns exemplos de sistemas de IoT em uso hoje:

Carros conectados

Há muitas maneiras pelas quais veículos, como carros, podem ser conectados à Internet. Pode ser por meio de câmeras automotivas inteligentes, sistemas de informações e entretenimento ou até mesmo do gateway conectado do veículo. Eles coletam dados do acelerador, dos freios, do velocímetro, do hodômetro, das rodas e dos tanques de combustível para monitorar a performance do condutor e a integridade do veículo. Os carros conectados têm uma série de usos:

• Monitorar frotas de carros de aluguel para aumentar a eficiência do combustível e reduzir custos.
• Ajudar os pais a monitorar o comportamento de condução de seus filhos.
• Notificar amigos e familiares automaticamente em caso de acidente do veículo.
• Prever e prevenir as necessidades de manutenção do veículo.

Residências conectadas

Os dispositivos domésticos inteligentes concentram-se principalmente em melhorar a eficiência e a segurança da casa, além de melhorar as redes domésticas. Dispositivos como tomadas inteligentes monitoram o uso de eletricidade e termostatos inteligentes fornecem melhor controle de temperatura. Os sistemas hidropônicos podem usar sensores de IoT para gerenciar a horta, enquanto os detectores de fumaça de IoT podem detectar fumaça de tabaco. Sistemas de segurança doméstica, como fechaduras, câmeras de segurança e detectores de vazamento de água, podem detectar e prevenir ameaças e enviar alertas aos proprietários. 

Os dispositivos conectados para a casa podem ser usados para:

• Desativar automaticamente os dispositivos que não estão sendo usados.
• Gerenciamento e manutenção de imóveis alugados.
• Encontrar itens perdidos, como chaves ou carteiras.
• Automatizar tarefas diárias como aspirar, fazer café etc.

Cidades inteligentes

As aplicações de IoT tornaram o planejamento urbano e a manutenção de infraestrutura mais eficientes. Os governos estão usando aplicações de IoT para resolver problemas de infraestrutura, saúde e meio ambiente. As aplicações de IoT podem ser usadas para:

• Medir a qualidade do ar e os níveis de radiação.
• Reduzir contas de energia com sistemas de iluminação inteligentes.
• Detectar necessidades de manutenção para infraestruturas críticas, como ruas, pontes e dutos.
• Aumentar lucros por meio do gerenciamento eficiente de estacionamentos.

Edifícios inteligentes

Edifícios como campi universitários e edifícios comerciais usam aplicações de IoT para aumentar a eficiência operacional. Os dispositivos de IoT podem ser usados em edifícios inteligentes para:

• Reduzir o consumo de energia.
• Reduzir custos de manutenção.
• Utilizar espaços de trabalho de forma mais eficiente.

O que é IoT Industrial?

IoT industrial (IIoT) refere-se a dispositivos inteligentes usados em manufatura, varejo, saúde e outras empresas para criar eficiência nos negócios. Dispositivos industriais, de sensores a equipamentos, fornecem aos proprietários de empresas dados detalhados e em tempo real que podem ser usados para melhorar os processos de negócios. Eles fornecem insights sobre gerenciamento da cadeia de suprimentos, logística, recursos humanos e produção, diminuindo custos e aumentando os fluxos de receita. 

Vejamos os sistemas industriais inteligentes existentes em diferentes verticais:

Manufatura

A IoT empresarial em manufatura usa manutenção preditiva para reduzir o tempo de inatividade não planejado e tecnologia de dispositivos acessórios para melhorar a segurança do operador. As aplicações de IoT podem prever a falha da máquina antes que ela aconteça, reduzindo o tempo de inatividade da produção. Dispositivos vestíveis em capacetes e pulseiras, bem como câmeras de visão computacional, são usados para alertar os trabalhadores sobre riscos potenciais.

Automóvel

A análise e a robótica orientadas por sensores aumentam a eficiência na manutenção e na fabricação de automóveis. Por exemplo, sensores industriais são usados para fornecer imagens 3D em tempo real de componentes internos do veículo. O diagnóstico e a solução de problemas podem ser feitos com muito mais rapidez, enquanto o sistema de IoT solicita peças de reposição automaticamente.  

Logística e transporte

Os dispositivos de IoT comerciais e industriais podem ajudar no gerenciamento da cadeia de suprimentos, incluindo gerenciamento do inventário, relacionamento com fornecedores, gerenciamento de frotas e manutenção programada. As empresas de navegação usam aplicações de IoT industrial para acompanhar os ativos e otimizar o consumo de combustível nas rotas de transporte. A tecnologia é especialmente útil para o controle rigoroso da temperatura em contêineres refrigerados. Os gerentes da cadeia de suprimentos fazem previsões informadas por meio de algoritmos inteligentes de roteamento e redirecionamento.

Varejo

A Amazon está impulsionando a inovação em automação e a colaboração homem-máquina no varejo. As instalações da Amazon usam robôs conectados à Internet para rastrear, localizar, classificar e deslocar produtos.

Como a IoT pode melhorar nossas vidas?

A Internet das Coisas tem um amplo impacto na vida humana e no trabalho. Ela permite que as máquinas façam mais trabalho pesado, assumam tarefas tediosas e tornem a vida mais saudável, produtiva e confortável. 

Por exemplo, dispositivos conectados podem mudar toda a sua rotina matinal. Quando você aperta o botão soneca, seu despertador automaticamente liga a máquina de café e abre as cortinas da janela. Sua geladeira detectaria automaticamente os alimentos que estão acabando e os encomendaria para entrega em domicílio. Seu forno inteligente diria a você o menu do dia. Ele pode até preparar ingredientes misturados previamente e garantir que seu almoço fique pronto. Seu smartwatch agendará reuniões enquanto seu carro conectado configura o GPS automaticamente para parar para reabastecimento de combustível. As oportunidades são infinitas em um mundo de IoT.

Quais são os benefícios da IoT para os negócios?

Acelere a inovação

A Internet das Coisas concede às empresas acesso a análises avançadas que revelam novas oportunidades. Por exemplo, as empresas podem criar campanhas publicitárias altamente direcionadas coletando dados sobre o comportamento do cliente.

Transformar dados em insights e ações com IA e ML

Os dados coletados e as tendências históricas podem ser usados para prever resultados futuros. Por exemplo, as informações de garantia podem ser combinadas com dados coletados pela IoT para prever incidentes de manutenção. Isso pode ser usado para fornecer proativamente atendimento ao cliente e fidelizar o cliente.

Aumentar a segurança

O monitoramento contínuo da infraestrutura digital e física pode otimizar a performance, melhorar a eficiência e reduzir os riscos de segurança. Por exemplo, os dados coletados de um monitor no local podem ser combinados com dados de versão de hardware e firmware para programar automaticamente as atualizações do sistema.

Escalar soluções diferenciadas

As tecnologias de IoT podem ser implantadas de maneira centrada no cliente para aumentar a satisfação. Por exemplo, produtos de tendência podem ser reabastecidos prontamente para evitar escassez.

O que são tecnologias de IoT?

As tecnologias usadas em sistemas de IoT podem incluir: 

Computação de borda

A computação de borda refere-se à tecnologia usada para fazer com que dispositivos inteligentes façam mais do que apenas enviar ou receber dados para suas respectivas plataformas de IoT. Ela aumenta a capacidade computacional nas bordas de uma rede de IoT, reduzindo a latência de comunicação e melhorando o tempo de resposta.

Computação em nuvem

A tecnologia em nuvem é usada para armazenamento remoto de dados e gerenciamento de dispositivos de IoT, tornando os dados acessíveis a vários dispositivos na rede.

Machine learning

Machine learning refere-se ao software e algoritmos usados para processar dados e tomar decisões em tempo real com base nesses dados. Esses algoritmos de machine learning podem ser implantados na nuvem ou na borda.

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