A Internet das Coisas (IoT) mudou a forma como interagimos com “coisas” de maneira profunda. A Internet das Coisas (IoT) mudou a forma como interagimos com as “coisas” de maneiras profundas. Da sua casa favorita de diversão, gerenciamento de frotas e automação residencial, a IoT se aplica a quase todos os setores. Para permitir uma interação perfeita e troca de dados entre produtos IoT, como fechaduras inteligentes, sensores médicos e smartwatches, você precisa ter a melhor tecnologia sem fio.
no entanto, a gama de requisitos de aplicativos IoT varia enormemente de caso para caso. Como tal, você precisa escolher a melhor tecnologia IoT sem fio para o seu caso de uso exclusivo. A boa notícia é que existem muitas ótimas opções sem fio para escolher. A notícia não tão boa é que não há uma solução de conectividade de tamanho único.
para ajudá-lo a escolher a solução de comunicação certa para o seu próximo projeto de IoT, compararemos as tecnologias sem fio comuns em IoT e seus aplicativos ideais.
então, vamos começar.
comparação de tecnologias IoT sem fio
LPWANs
esta tecnologia sem fio é o novo fenômeno na IoT. Os LPWANs fornecem comunicação de baixo consumo de energia, baixo custo e longo alcance necessária para redes IoT de grande escala. Os transceptores LPWAN são otimizados para consumo de energia, funcionando com baterias pequenas e baratas que duram anos. As tecnologias LPWAN fornecem conectividade para aplicativos e dispositivos que exigem transferência de dados pouco frequente, baixas velocidades e baixa mobilidade, como sensores IoT. Permitir que milhares de sensores em áreas amplas se comuniquem, mantendo o baixo consumo de energia, torna os LPWANs incrivelmente úteis para a adoção da IoT.
algumas aplicações incluem monitoramento de consumíveis, monitoramento ambiental, detecção de ocupação e rastreamento de ativos. Além disso, é importante notar que os LPWANs abrangem diferentes tecnologias e padrões concorrentes. Exemplos de tecnologias LPWAN que operam no espectro licenciado são LTE – M E NB-IoT, e operando no espectro não licenciado incluem Sigfox, MYTHINGS e LoRa.
diferentes tecnologias LPWAN têm diferentes graus de desempenho em diferentes cenários. Por exemplo, escalabilidade e qualidade de Serviço podem ser problemas significativos com tecnologias não licenciadas e consumo de energia para LPWANs licenciados. Certifique-se de considerar a padronização dos LPWANs para garantir a segurança, confiabilidade e interoperabilidade da sua rede IoT.
celular (4G/5G)
as redes celulares fornecem comunicação de banda larga confiável para o mercado móvel de consumo, como streaming de vídeo e aplicativos de chamada de voz. No entanto, essas tecnologias sem fio têm alto consumo de energia e altos custos operacionais.Isso torna a conectividade celular ótima principalmente para aplicativos que não usam redes de sensores movidas a bateria, como gerenciamento de frotas, roteamento de tráfego, infotainment no carro, telemática de frotas e muito mais. Em vez disso, a conectividade celular serve como um excelente backhaul usando LPWANs para se conectar a dispositivos e sensores IoT. O Cellular se conecta à nuvem para fornecer os dados da IoT.
no espaço IoT, espera-se que a tecnologia celular, como 5G com latência ultrabaixa e suporte a mobilidade de alta velocidade, seja o futuro da realidade aumentada e dos veículos autônomos. Com latência de comunicação dez vezes menor que 4G, o 5G também é uma ótima opção para aplicações críticas ao tempo, como máquinas IoT industriais, Saúde Conectada e segurança pública.Além disso, novas tecnologias celulares como NB-IoT e LTE-M estão posicionadas para permitir diferentes tipos de aplicativos IoT, reduzindo os requisitos de energia e o custo de dados por sensor. Por exemplo, você pode usar a tecnologia sem fio NB-IoT para sensores ambientais remotos para medir diferentes elementos climáticos, como pressão, umidade, vento, temperatura e muito mais.
esses dispositivos habilitados para NB-IoT fornecerão atualizações regulares de um local remoto, garantindo baixo consumo de energia. Esses sensores podem durar mais de uma década ou mais.
Wi-Fi
Wi-Fi é indiscutivelmente a tecnologia sem fio mais usada hoje. Como cellular e LPWANs, existem diferentes versões do Wi-Fi, incluindo 802.11 b, 802.11 n, 802.11 a, 802.11 g e 802.11 ac. Esses padrões variam significativamente em termos de interferência de sinal de fontes externas, velocidade de dados e custo.
uma diferença fundamental de outras tecnologias sem fio é que o Wi-Fi transmite em frequências muito mais altas. Isso significa que ele pode transportar mais dados. No entanto, o Wi-Fi tem requisitos de alta potência e cobertura limitada. Esses problemas, além de limitações de escalabilidade, tornam o Wi-Fi menos prevalente no espaço da IoT.O Wi-Fi pode fazer uma excelente escolha para casos de Uso de IoT que não usam dispositivos alimentados por bateria, não exigem alto alcance e precisam transmitir grandes quantidades de dados. Como tal, é usado principalmente em ambientes domésticos e comerciais para conectar roteadores de internet a dispositivos como smartphones, computadores, dispositivos domésticos inteligentes e sistemas de segurança.
a geração Wi-Fi mais recente, o Wi-Fi 6, oferece largura de banda de rede aprimorada para taxa de transferência de dados aprimorada por dispositivo, mesmo em ambientes congestionados. Isso ajuda a impulsionar a infraestrutura Wi-Fi pública, melhorando a experiência do cliente com serviços digitais nos setores de entretenimento e varejo.
Zigbee e outros protocolos de malha
esta é outra tecnologia sem fio de curto alcance que opera a 2,4 GHz e consome muito pouca energia. Ele é padronizado como IEEE 802.15.4 e geralmente é implantado em uma topologia de malha para transmitir dados do sensor IoT em vários nós do sensor para cobertura estendida.Embora o Zigbee compartilhe muitas semelhanças com o Bluetooth LE, sua rede mesh pode suportar até 65.000 nós, o que é o dobro do que o BLE pode acomodar. Zigbee também tem taxas de dados mais altas do que LPWAN, mas é menos eficiente em termos de energia.
devido ao seu curto alcance de menos de 100 metros, Zigbee e outras tecnologias de malha, como o Z-Wave, são ideais para aplicações IoT com nós distribuídos uniformemente nas proximidades. Isso faz do Zigbee uma excelente escolha para aplicações de automação residencial, como controles HVAC, iluminação inteligente, medidores inteligentes, energia doméstica, monitoramento de segurança e termostatos inteligentes.
Bluetooth e BLE
Bluetooth é uma tecnologia de conectividade de curto alcance que se enquadra na categoria Wireless Personal Area Networks. Ele foi inicialmente projetado para fones de ouvido sem fio, mas desde então se expandiu para muitos aplicativos, como controladores de videogame, impressoras, alto-falantes e muito mais.A tecnologia Bluetooth também é crucial para o crescente espaço de IoT, incluindo aplicações industriais e casas inteligentes. Ao contrário do Wi-Fi, O Bluetooth é uma opção de conectividade sem fio de alta largura de banda, baixo alcance e baixa potência que opera em banda ISM de 2,4 GHz. Pode ser usado em topologias de rede estrela, malha, transmissão e ponto a ponto. Ele suporta taxa de transferência de dados de 2 Mbps, com um máximo de oito dispositivos conectados.
existem duas versões Bluetooth, ou seja, Bluetooth Low Energy (LE) e Bluetooth Classic, comumente usadas em aplicativos de streaming. Por outro lado, o Bluetooth Low Energy suporta menor taxa de transferência de dados e prolonga a vida útil da bateria dos dispositivos Bluetooth, reduzindo significativamente o consumo de energia.Os dispositivos IoT habilitados para BLE são normalmente usados em conjunto com dispositivos inteligentes, como o smartphone, o que ajuda a fornecer dados para a nuvem. Devido aos seus requisitos de baixa potência, o BLE agora é amplamente utilizado em dispositivos IoT, como smartwatches e fechaduras inteligentes. As redes BLE beacon estão sendo empregadas para desvendar novas inovações de serviços, como entrega de conteúdo, navegação na loja e promoções personalizadas.
6. A identificação por radiofrequência (RFID) emprega ondas de rádio para transferir pequenas quantidades de dados de uma etiqueta RFID para os leitores a uma curta distância. Essa tecnologia sem fio IoT pode funcionar fora da linha de visão ou quando conectada com tags que podem ser lidas em alguns centímetros ou até vários metros de alcance.
anexar etiquetas RFID a todos os seus equipamentos e produtos permite rastrear seus ativos e inventário em tempo real para uma cadeia de suprimentos otimizada e um melhor planejamento de produção e estoque. Isso trouxe uma grande revolução da IoT nos setores de logística, saúde e varejo.
A revolução RFID IoT permite novas aplicações IoT, como espelhos inteligentes, prateleiras inteligentes e auto-checkout, no setor de varejo. Para os cuidados de saúde, o RFID facilita aplicações IoT, como Sistemas de rastreamento de pacientes hospitalares, inventário automatizado e rastreamento e gerenciamento de equipamentos hospitalares caros.
o que procurar em tecnologias sem fio para aplicativos IoT
diferentes aplicativos IoT têm diferentes requisitos específicos. Como tal, é crucial garantir que você escolha a tecnologia sem fio certa para seu projeto exclusivo de IoT. Aqui estão algumas das principais coisas a procurar em tecnologias sem fio:
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Qualidade de Serviço
Uma das principais coisas a considerar ao escolher uma tecnologia sem fio para o seu IoT projeto é a Qualidade do Serviço. Para garantir excelentes QoS e confiabilidade de sua tecnologia sem fio, verifique a taxa de recepção de dados. Normalmente, uma alta taxa de recepção de dados garante que os dados críticos da IoT sejam transmitidos quando for mais necessário para uma resposta oportuna a problemas iminentes.
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escalabilidade
escolher um protocolo IoT escalável é crucial para a expansão da rede à medida que mais e mais dispositivos finais são adicionados no futuro. Uma ótima maneira de determinar a escalabilidade é pelo número de dispositivos IoT suportados ou mensagens diárias que podem ser transmitidas por uma estação base.
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Consumo de Potência
alimentado por Bateria de dispositivos e sensores precisam ser energeticamente eficiente para reduzir os ciclos de recarga e substituições de baterias, o que pode afetar significativamente a quantidade de dados que você enviar ou receber. Além disso, o baixo consumo de energia pode reduzir drasticamente o custo total de propriedade, ajudando você a alcançar objetivos de negócios sustentáveis.
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mobilidade
a transmissão de dados de alta velocidade a partir de dispositivos finais facilita as principais aplicações de IoT, por exemplo, telemática de frotas e segurança do trabalhador.
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segurança
para garantir a segurança e integridade dos dados durante a transmissão, opte por criptografia multicamadas com sistemas robustos de autenticação e identificação.
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Gestão de rede
dependendo da complexidade de sua estratégia de IoT e do caso de uso, você precisa determinar quem gerenciará a rede e se possui as ferramentas e recursos de automação necessários para suportá-la.
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Gama
Normalmente, quanto mais densa a modulação, maior a frequência e menor o alcance. Isso também afeta a capacidade de penetrar obstáculos. Como tal, escolha o intervalo certo com base no seu caso de uso específico. Por exemplo, Wi-Fi, Zigbee ou Bluetooth podem ser ótimas opções para aplicativos domésticos inteligentes, pois não exigem linha de visão, oferecem melhor alcance e podem transmitir mais dados.
conclusão
como você viu, existem muitas tecnologias sem fio excelentes para aplicativos IoT. No entanto, nenhuma tecnologia é de tamanho único. Como tal, escolher a melhor tecnologia sem fio depende principalmente dos requisitos e necessidades específicas do seu projeto IoT. Além disso, avaliar com precisão a largura de banda, consumo de energia, QoS, gerenciamento de rede, segurança e alcance pode ajudar a restringir suas opções e, finalmente, escolher a tecnologia mais adequada para o seu caso de Uso de IoT.
se você não quiser navegar no espaço IoT complexo e em constante evolução por conta própria, existem especialistas em IoT por aí que podem ajudá-lo a tomar a decisão certa a partir das opções de tecnologia sem fio IoT disponíveis.
sobre o autor:
Arthur Rowley é um escritor ávido especializado principalmente em tecnologia e marketing. Tendo passado anos finalizando seu ofício, ele agora pode garantir que ele tem muita aclamação por essas áreas e se dedica a fornecer conteúdo de blog de alta qualidade.