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Tecnologia: como será a nova era de conectividade na borda com wi-fi 6 e 5G

por admin
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À medida que os dispositivos IoT forem se disseminando, eles pressionarão rapidamente as principais tecnologias de comunicação da atualidade: o wi-fi 5 e o 4G.vAs pessoas estão familiarizadas com essas tecnologias porque elas são usadas para conectar dispositivos pessoais, tais como telefones, tablets e carros. Mas elas também são utilizadas em aplicações empresariais, como prédios comerciais (mais recentemente, conforme se trabalha em casa) e tecnologia operacional (OT), ou em aplicações industriais – fabricação, agricultura e mineração e metais, entre outros.

“A partir da experiência pessoal, é possível estar ciente de que o wi-fi 5 e o 4G têm dificuldade para carregar aplicativos de consumo baseados em vídeo, tais como Facetime, Skype, Zoom, Teams etc. No lado industrial, o vídeo HD está sendo integrado a tecnologias da Indústria 4.0 como análise de vídeo integrada (IVA) para controle de qualidade, reconhecimento facial, automatização do tráfego e do estacionamento e coordenação de veículos de emergência. Essas tecnologias emergentes exigem uma capacidade de dados maior e mais rápida, e certamente dependerão das tecnologias mais promissoras – 5G e wi-fi 6”, diz Steven Carlini, vice-presidente de Inovação e Data Center da Schneider Electric.

O ano dos “Early Adopters”? Não tão rápido

Com base no hype, a maioria das pessoas acredita que 2019 foi o ano dos early adopters, os primeiros a adotar tecnologias 5G e wi-fi 6, bem como dispositivos conectáveis associados, compatíveis e certificados. Embora seja interessante que os lançamentos tenham seguido o mesmo cronograma, a realidade é que 2019 foi na verdade mais uma fase de early innovators ou pré-early adopters. Na verdade, no ano passado iniciou-se a introdução de apenas alguns produtos wi-fi 6 certificados, assim como um punhado de dispositivos 5G muito caros – principalmente telefones.

O wi-fi 6, ou 802.11ax (sua convenção de nomenclatura anterior), é o padrão mais recente para transmissões de rede sem fio, que é uma atualização compatível com versões anteriores do wi-fi, o que significa que os dispositivos certificados para versões anteriores funcionarão no wi-fi 6. “Atualização” se refere à maior velocidade e ao aumento do número possível de dispositivos conectados. Ela foi projetada para oferecer velocidades 30% mais rápidas que o wi-fi 5, com máximas teóricas de transferência de até 10 Gbps (desde que o serviço de internet possa oferecer essa velocidade, é claro).

Ela também se conecta a mais dispositivos, graças à divisão de frequência ortogonal de acesso múltiplo, ou OFDMA. A OFDMA dá ao seu roteador wi-fi6 a capacidade de servir vários clientes de uma só vez dentro de um único canal. O wi-fi 6 vai se conectar às frequências compartilhadas 2,4 GHz e 5 GHz. Já o wi-fi5 opera apenas na frequência de 5 GHz. Se um roteador suporta 2.4GHz e 5GHz, ele usa 802.11n (wi-fi4) na frequência de 2.4GHz e 802.11ac (wi-fi 5) na frequência de 5GHz. O wi-fi 6 funciona em ambas as frequências e aumenta o desempenho para 2,4 GHz.

Um facilitador de IoT convergente na borda

O wi-fi6 chega como um facilitador de IoT convergente (colocando TI em aplicativos OT) no edge computing, conectando e processando dados de dispositivos, como câmeras de segurança IP, iluminação LED e sinalização digital com touch screen ou comandos de voz. Ao se tornar o novo wi-fi padrão em redes mesh (ou rede de malha, uma alternativa de protocolo ao padrão 802.11 para diretrizes de tráfego de dados e voz além das redes a cabo ou infraestrutura wireless) para edifícios de escritórios, ele será usado para sistemas de gerenciamento de edifícios inteligentes, sensores de ocupação, controle de acesso (fechaduras inteligentes), estacionamento inteligente e detecção e evacuação de incêndios.

Não faltou hype no 5G e seu potencial transformacional para casos de uso de IoT, incluindo realidade virtual, condução autônoma etc. Ele se baseia em três pilares: banda larga móvel aprimorada (eMBB), baixa latência ultraconfiável (uRLLC) e conectividade massiva de dispositivos (mMTC). É necessário destacar que o 5G também está usando um espectro que opera na faixa de frequência 4G LTE (tipicamente 600 MHz), que alguns estão chamando de “5G de banda baixa”. Ela oferece velocidade comparável a 4G LTE para aplicações móveis. O sinal também tem grande extensão e não está sujeito às perdas de propagação e à incapacidade de penetrar obstáculos como árvores, folhas e paredes, como ocorre com o “5G de banda alta”. Algumas cidades realmente removeram árvores em áreas do centro da cidade para a implantação de testes iniciais!

O verdadeiro buzz do 5G é sobre o “5G de banda alta”, às vezes chamado de 5G+. Ele opera nas novas bandas de ondas milimétricas (24 a 86 GHz). Dessa forma, oferece maior largura de banda, menor latência para comunicações em tempo real e maior capacidade para permitir muitas conexões IoT de baixa potência. RANs (Radio Access Networks) 5G precisam de comunicação com linha de visão em distâncias relativamente curtas. Para que o 5G funcione em seu nível de desempenho de 10Gbps e <1ms de latência, uma nova rede de data centers de borda ou Mobile Edge Computing (MEC) e RANs deve existir. A estimativa global para o custo da implantação do 5G ultrapassa € 1,3 trilhão!

Para aplicações que precisam da maior velocidade e confiabilidade

O 5G proporcionará três pilares tecnológicos por meio dos quais podem ser geridos novos serviços distintos:

  1. Banda larga móvel aprimorada (eMBB) para transferência de dados de alto rendimento
  2. IoT Massiva (mMTC) para conectar um grande número de dispositivos simples
  3. Redes de comunicação ultraconfiável de baixa latência (uRLLC) para suportar aplicativos de missão crítica

Com esses três pilares, e a inclusão de edge computing MEC, o 5G será a tecnologia preferida para aplicações que precisam de maior velocidade e confiabilidade. Isso inclui aplicações da Indústria 4.0 como RPA (Robotic Process Automation), “extensões” robóticas para cirurgia, polícia e exército, e hologramas com realidade virtual e imersiva. O 5G também pode ser usado em aplicações dependentes de vídeo de alta definição, como estádios, armazéns automatizados e estaleiros. Aplicações embarcadas serão mais desafiadoras por conta da incapacidade de penetrar superfícies sólidas como paredes, por exemplo.

Um mundo mais conectado, digital e automatizado

O modelo de negócio para 5G envolve o provedor de serviços comprando um espectro licenciado. Esses prestadores de serviços precisam recuperar a despesa de RAN e MEC cobrando taxas de assinatura para cada dispositivo conectado. Em contrapartida, o wi-fi aproveita o espectro sem licença, que está disponível para todos gratuitamente. No entanto, obter a conexão de internet para sua aplicação custa dinheiro, então o provedor de serviços de internet cobra uma taxa de assinatura para conexão.

Outra distinção entre 5G e wi-fi: dispositivos 5G requerem um cartão SIM que garante que os dispositivos estejam conectados a assinaturas e não usem a rede ilegalmente. Mas dispositivos wi-fi operam com espectros não licenciados. O mundo móvel está procurando maneiras de eliminar cartões SIM, mas as atuais tecnologias soft SIM e eSIM ainda não são suficientemente seguras.

“O 5G ou o wi-fi6 são as tecnologias de transporte de dados sem fio que têm o potencial de permitir um mundo muito mais conectado, digital e automatizado. O wi-fi6 tem suas raízes na TI, enquanto o 5G surgiu de quatro gerações anteriores de telecomunicação. Os dois precisam fazer mais do que coexistir para oferecer rendimento, latência, densidade de conexão, cobertura e disponibilidade verdadeiramente aprimorados. Quanto mais interoperabilidade e – atrevo-me a dizer – convergência entre os dois, mas eles proporcionarão desempenho melhorado por meio de maior visibilidade e gestão de transição melhorada”, completa Carlini.

 

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