Conceito

A Internet das Coisas (do inglês, Internet of Things) é uma revolução tecnológica que tem como objetivo conectar aparelhos eletrônicos do nosso cotidiano, como aparelhos eletrodomésticos à máquinas industriais e meios de transporte à Internet. Cada vez mais surgem eletrodomésticos, meios de transporte e até mesmo tênis, roupas e maçanetas conectadas à Internet e a outros dispositivos, como computadores e smartphones.

A proposta é que, cada vez mais, o mundo físico e o digital se tornem um só, através dispositivos que se comuniquem com os outros, os data centers e suas nuvens. Aparelhos vestíveis, como o Google Glass e o Smartwatches, transformam a mobilidade e a presença da Internet em diversos objetos em uma realidade cada vez mais próxima. Pensando em exemplos simples de como a internet das coisas poderia estar presente na vida de uma pessoa, temos ideias como a de um dispositivo que permita acender e apagar luzes na sua casa de qualquer lugar pelo celular, uma garagem que se abre sozinha ao detectar que o carro está se aproximando, ou ainda portas de casas com reconhecimento facial ou biometria, entre outros.

A ideia de conectar objetos é discutida desde 1991, quando a conexão TCP/IP e a Internet que conhecemos hoje começou a se popularizar. A limitação de tempo e da rotina faz com que as pessoas busquem se conectar à Internet de outras maneiras.

Software

Primeiramente, para ligar os objetos e aparelhos do dia-a-dia a grandes bases de dados e redes e à rede das redes, a Internet, é necessário um sistema eficiente de identificação. Só desta forma se torna possível coligir e registrar os dados sobre cada uma das coisas. A identificação por rádio frequência RFID oferece esta funcionalidade.
Segundo, o registro de dados beneficiará da capacidade de detectar mudanças na qualidade física das coisas usando as tecnologias sensoriais. A inteligência própria de cada objecto aumenta o poder da rede de devolver a informação processada para diferentes pontos.
Finalmente, os avanços ao nível da miniaturização e da nanotecnologia significam que cada vez mais pequenos objetos terão a capacidade de interagir e se conectar. A combinação destes desenvolvimentos criará uma IoT que liga os objetos do mundo de um modo sensorial e inteligente.
O fato é que Internet das Coisas está deixando de ser periferia para se encaixar no mainstream das corporações. As tecnologias que envolvem automação industrial, sensores e controles estão se tornando cada vez mais complexos e demandando modelos de arquitetura de sistemas e processos de desenvolvimento e gestão típicos da TI tradicional. Nos próximos anos veremos uma crescente integração da chamada tecnologia operacional (TO, como estes sensores) com a TI, principalmente porque praticamente tudo estará conectado. A junção da Internet das pessoas com a Internet das coisas nos levará a Internet do tudo.
Os objetos, dispondo de inteligência (leia-se software) passam a ser extensões das estratégias de mobilidade das empresas, abrindo espaço para criar novos processos e mesmo novos modelos de negócio. O objeto móvel conectado não precisa ser um smartphone ou um tablet, mas pode ser um automóvel ou mesmo uma turbina de uma aeronave. Um automóvel, por exemplo, que esteja conectado à rede da empresa permite criar novos modelos de interação com seu proprietário (cliente), que vão da interação no apoio à emergências e capacidade de efetuar manutenção preditiva, à criação de planos de seguros baseados no comportamento e hábitos de direção, obtidos em tempo real.

Aplicação

É possível que, pelo menos atualmente, você não tenha muito interesse em ter uma casa amplamente conectada. Sob esse ponto de vista, a Internet das Coisas pode não parecer lá muito relevante. Mas é um erro pensar que o conceito serve apenas para o lar: há aplicações não ligadas ao ambiente doméstico em que o conceito pode trazer ganho de produtividade ou diminuir custos de produção, só para dar alguns exemplos. Vamos a outros mais detalhados:
Hospitais e clínicas: pacientes podem utilizar dispositivos conectados que medem batimentos cardíacos ou pressão sanguínea, por exemplo, e os dados coletados serem enviados em tempo real para o sistema que controla os exames;
Agropecuária: sensores espalhados em plantações podem dar informações bastante precisas sobre temperatura, umidade do solo, probabilidade de chuvas, velocidade do vento e outras informações essenciais para o bom rendimento do plantio. De igual forma, sensores conectados aos animais conseguem ajudar no controle do gado: um chip colocado na orelha do boi pode fazer o rastreamento do animal, informar seu histórico de vacinas e assim por diante;
Fábricas: a Internet das Coisas pode ajudar a medir em tempo real a produtividade de máquinas ou indicar quais setores da planta precisam de mais equipamentos ou suprimentos;
Lojas: prateleiras inteligentes podem informar em tempo real quando determinado item está começando a faltar, qual produto está tendo menos saída (exigindo medidas como reposicionamento ou criação de promoções) ou em quais horários determinados itens vendem mais (ajudando na elaboração de estratégias de vendas);
Transporte público: usuários podem saber pelo smartphone ou em telas instaladas nos pontos qual a localização de determinado ônibus. Os sensores também podem ajudar a empresa a descobrir que um veículo apresenta defeitos mecânicos, assim como saber como está o cumprimento de horários, o que indica a necessidade ou não de reforçar a frota;
Logística: dados de sensores instalados em caminhões, contêineres e até caixas individuais combinados com informações do trânsito, por exemplo, podem ajudar uma empresa de logística a definir as melhores rotas, escolher os caminhões mais adequados para determinada área, quais encomendas distribuir entre a frota ativa e assim por diante;
Serviços públicos: sensores em lixeiras podem ajudar a prefeitura a otimizar a coleta de lixo; já carros podem se conectar a uma central de monitoramento de trânsito para obter a melhor rota para aquele momento, assim como para ajudar o departamento de controle de tráfego a saber quais vias da cidade estão mais movimentadas naquele instante.

.1 Tecnologias

Não podemos olhar para a Internet das Coisas como uma tecnologia única, maciça. Na verdade, há um conjunto de fatores que determina como o conceito é constituído. Há, essencialmente, três componentes que precisam ser combinados para termos uma aplicação de IoT: dispositivos, redes de comunicação e sistemas de controle.
Os dispositivos nós já conhecemos. Eles vão de itens grandes, como geladeiras e carros, a objetos pequenos, como lâmpadas e relógios. O importante é que esses dispositivos sejam equipados com os itens certos para proporcionar a comunicação: chips, sensores, antenas, entre outros. A indústria vem trabalhando intensamente para disponibilizar componentes específicos para IoT. Hoje, já contamos com chips e sensores minúsculos que, além de prover recursos de comunicação e monitoramento, consomem pouca energia elétrica, o que os torna ideais para dispositivos pequenos.
As redes de comunicação não fogem daquilo que você já usa: tecnologias como Wi-Fi, Bluetooth e NFC podem ser — e são — usadas para Internet das Coisas. Mas como essas redes oferecem alcance limitado, determinadas aplicações dependem de redes móveis como 3G e 4G / LTE. Observe, porém, que as redes móveis atuais — 2G, 3G e 4G — são direcionadas a dispositivos como smartphones, tablets e laptops. O foco está sobre aplicações de texto, voz, imagem e vídeo. Esse aspecto não impede as redes atuais de serem utilizadas para IoT, mas uma otimização para dispositivos variados é necessária, principalmente para garantir o baixo consumo de energia e de recursos de processamento. Isso deve vir com a próxima onda de redes móveis, o 5G (quinta geração).
Em um cenário em que a Internet das Coisas é amplamente difundida, haverá sensores, chips e dispositivos relacionados por todos os lados. Cada um desses itens precisará estar conectado. Com o IPv6, que oferece um número extremamente elevado de endereços para os dispositivos (na prática, é quase como se a quantidade de endereços fosse ilimitada), conectar esses dispositivos não será problema. A limitação vem das tecnologias de comunicação: as redes atuais não foram projetadas para permitir tantas conexões de dispositivos tão distintos. Daí a perspectiva esperançosa sobre o 5G.
Além de oferecer altíssima velocidade para transmissão de dados, as redes 5G permitirão, por exemplo, que cada dispositivo baseado em IoT utilize apenas os recursos necessários, sempre na medida exata. Isso evitará gargalos na rede, assim como desperdício de energia (um problema intolerável em dispositivos que funcionam apenas com bateria).
Os padrões que definem a quinta geração de redes móveis não estão completamente definidos. Mas a expectativa é a de que o 5G esteja pronto para ser usado massivamente em 2020. Nesse ano, estima-se que haverá cerca de 50 bilhões de dispositivos on-line, com esse número devendo crescer rapidamente a partir daí. Não basta que o dispositivo se conecte à internet ou troque informações com outros objetos. Esses dados precisam ser processados, ou seja, devem ser enviados a um sistema que os trate. Qual? Depende da aplicação.
Imagine uma casa que tem monitoramento de segurança, controle de temperatura ambiente e gerenciamento de iluminação integrados. Os dados de câmeras, alarmes contra incêndio, aparelhos de ar condicionado, lâmpadas e outros itens são enviados para um sistema que controla cada aspecto. Esse sistema pode ser um serviço nas nuvens, o que garante o acesso a ele a partir de qualquer lugar, assim como livra o dono da casa da tarefa de atualizá-lo.
Uma empresa, porém, pode contar com um sistema M2M (Machine-to-Machine), ou seja, um mecanismo de comunicação máquina a máquina. Pense, como exemplo, em uma fábrica que possui um mecanismo que verifica a qualidade de peças que acabaram de ser produzidas. Ao detectar um defeito, essa máquina informa à primeira que aquele item deve ser substituído. Esta, por sua vez, solicita a um terceiro equipamento a liberação de matéria-prima para a fabricação da peça substituta. A fábrica pode então ter um sistema que recebe os dados de todas as máquinas para obter dados estatísticos da produção. Se a unidade fabril for muito grande, um sistema de Big Data pode ser usado para otimizar a produção indicando que tipo de peça dá mais defeitos, quais máquinas produzem mais, se a matéria-prima de determinado fornecedor tem um histórico de problemas mais expressivo e assim por diante.

.2 Visão

Se a Internet das Coisas descreve um cenário em que quase tudo está conectado, é claro que há riscos associados. É por essa razão que as convenções que tratam do conceito devem levar em consideração vários parâmetros preventivos e corretivos, especialmente sobre segurança e privacidade. Imagine os transtornos que uma pessoa teria se o sistema de segurança de sua casa fosse desligado inesperadamente por conta de uma falha de software ou mesmo por uma invasão orquestrada por criminosos virtuais.
Os riscos não são apenas individuais. Pode haver problemas de ordem coletiva. Pense, por exemplo, em uma cidade que tem todos os semáforos conectados. O sistema de gerenciamento de trânsito controla cada um deles de modo inteligente para diminuir congestionamentos, oferecer desvios em vias bloqueadas por acidentes e criar rotas alternativas quando há grandes eventos. Se esse sistema for atacado ou falhar, o trânsito da cidade se tornará um caos em questão de minutos. A indústria precisa, portanto, definir e seguir critérios que garantam disponibilidade dos serviços (incluindo aqui a rápida recuperação em casos de falhas ou ataques), proteção de comunicações (que, nas aplicações corporativas, deve incluir protocolos rígidos e processos de auditoria), definição de normas para privacidade, confidencialidade de dados (ninguém pode ter acesso a dados sem a devida autorização), integridade (assegurar que os dados não serão indevidamente modificados), entre outros.
Considerar todos esses aspectos está longe de ser uma tarefa trivial. Além dos desafios tecnológicos em si, a indústria precisa tratar cada ponto levando em conta convenções globais e a legislação de cada país. Vários segmentos da indústria já lidam com tais questões, mas esse é um trabalho em constante desenvolvimento. É por isso que é primordial que outro aspecto não seja esquecido: a transparência — empresas e usuários domésticos devem estar cientes dos riscos associados às soluções de IoT, assim como receber orientação para minimizá-los.

Estado da Arte

Associamos a Internet das Coisas a um cenário futurista, mas, como o início do texto deixa claro, muito do que já temos se enquadra no conceito: smart TVs, smartwatches (que também se enquadram nos chamados "dispositivos vestíveis" ou "wearables"), sistemas de monitoramento, entre outros.

Vale destacar, porém, que já há algum tempo que é possível encontrar empresas que assimilam a Internet das Coisas com muito mais profundidade, por assim dizer. Vejamos alguns exemplos.

A Nest talvez seja o exemplo mais difundido de um ecossistema de Internet das Coisas. Criada em 2010, a empresa desenvolve dispositivos inteligentes para casas e escritórios. Os produtos que trouxeram grande visibilidade à companhia são termostatos e detectores de fumaça que se integram a smartphones por meio de aplicativos específicos.
O termostato ajusta a temperatura do local automaticamente e pode, por exemplo, aprender os horários que o usuário costuma sair e chegar em casa para fazer adequações condizentes com essa rotina.

Já os detectores de fumaça utilizam luzes coloridas, mensagens de voz e notificações no smartphone para avisar o usuário da detecção de fumaça, gases perigosos ou aumento repentino da temperatura (sugerindo incêndio), podendo inclusive acionar o socorro automaticamente. As tecnologias inovadoras da Nest a colocaram em posição de vanguarda no que diz respeito à Internet das Coisas. Não por menos, a empresa foi adquirida pelo Google em 2014 pela quantia de US$ 3,2 bilhões.

Outro exemplo bastante difundido é o da Philips. A companhia possui uma divisão que desenvolve lâmpadas LED inteligentes. Chamadas de Hue, essas lâmpadas podem ser configuradas pelo smartphone para mudar a intensidade e as cores da iluminação para deixar o ambiente mais confortável para cada situação.

A Tesla é uma companhia especializada em carros elétricos de alta performance. Os veículos da marca são, portanto, bastante "high tech" e isso não diz respeito apenas ao seu conjunto de baterias ou ao seu mecanismo de recarga: os carros da empresa também podem se conectar à internet para receber atualizações de software e contam com diversos sensores, como o que fornece dados de geolocalização.

A FitBit é uma companhia que produz dispositivos voltados para saúde e monitoramento de atividades físicas, como balanças, pulseiras e relógios inteligentes. Os dados obtidos por esses dispositivos (batimentos cardíacos, distância percorrida, quantidade de passos, entre outros) são sincronizados com o smartphone e podem ser compartilhados nas redes sociais. É uma forma de o usuário motivar amigos ou criar desafios para eles, por exemplo (e, indiretamente, fazer outras pessoas comprarem os produtos da marca).

Referências

https://en.wikipedia.org/wiki/Internet_of_Things http://www.techtudo.com.br/noticias/noticia/2014/08/internet-das-coisas-entenda-o-conceito-e-o-que-muda-com-tecnologia.html http://www.sas.com/pt_br/insights/big-data/internet-das-coisas.html http://computerworld.com.br/dez-aplicacoes-possiveis-do-conceito-de-internet-das-coisas-em-pmes http://netscandigital.com/blog/internet-das-coisas/ http://www.decom.ufop.br/imobilis/internet-das-coisas-visao-pratica-e-estado-da-arte/ https://www.infoq.com/br/interviews/internet-coisas-jorge-maia

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