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:
- Banda larga móvel aprimorada (eMBB) para transferência de dados de alto rendimento
- IoT Massiva (mMTC) para conectar um grande número de dispositivos simples
- 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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