No relatório desta semana, iremos discutir sobre os principais impactos do 5G na temática de IoT. A tecnologia 5G oferecerá essencialmente melhorias aos usuários de duas maneiras distintas: (i) aprimorando os casos de uso inicialmente habilitados pelo 4G LTE e (ii) desenvolvendo casos de uso novos e emergentes possibilitados com avanços na tecnologia, como conectividade móvel de latência ultrabaixa. Ambos fornecerão importantes benefícios ao usuário, que vão desde uma maior consciência situacional por meio do uso de recursos avançados de reconhecimento de vídeo, análise de inteligência artificial de coleta de dados e novos aplicativos de usuário imersivos - até um maior uso de recursos remotos e especializados.
Toda essa evolução que o 5G vai proporcionar só é possível por causa dessas três características que tornam a infraestrutura adequada para o futuro da internet das coisas (IoT):
- Velocidade acelerada: Um dispositivo 4G leva até 54 milissegundos para processar um download de vídeo de 1 Gigabyte, por exemplo. Com 5G essa faixa fica entre 1 e 2 milissegundos para processar até 20 Gigabytes, o que significa velocidade até 20 vezes mais rápida para os usuários;
- Maior conectividade: Outro diferencial do 5G é a quantidade de dispositivos que podem ser conectados. Em 4G a cobertura é de 10 mil dispositivos por quilômetro, enquanto em 5G a cobertura de rede pode chegar a 1 milhão de dispositivos por quilômetro. Isso possibilita a implementação da chamada Internet das Coisas Massiva, que também é suportada pelo baixo consumo de energia das redes 5G e pelo grande volume de sensores com vida útil prolongada da bateria;
- Resposta instantânea: A latência do 5G é 25 vezes menor que a do 4G. O tempo de resposta de menos de 2 milissegundos é quase instantâneo, o que resulta em transferência de dados praticamente em tempo real. A confiabilidade dos sinais e dados transmitidos pelo 5G permite alcançar o que chamamos de IoT de missão crítica.
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Todos esses recursos devem beneficiar diferentes grupos de aplicativos de IoT. O caso de uso Industrial IoT prevê o uso da tecnologia 5G para conectar máquinas e processos, beneficiando não apenas de velocidades mais altas, mas crucial para melhor latência (responsividade), facilitando loops de feedback em tempo real e alta confiabilidade/segurança. Dito isso, vemos isso como uma dinâmica de longo prazo (talvez em meados desta década). É mais provável que o caso de uso seja baseado em 5G autônomo, em vez de NSA. Isso, portanto, exigirá que os padrões sejam finalizados, bem como a alocação de espectro e questões regulatórias a serem abordadas. Como tal, vemos este caso de uso como uma oportunidade para o médio prazo.
Disponibilização dos serviços e dispositivos a curto, médio e longo prazo
De acordo com pesquisa da IoT Analytics, o número de dispositivos IoT encerrou 2021 representando 54% (ou 11,7 bilhões) dos 21,7 bilhões de dispositivos ativos conectados em todo o mundo, superando pela primeira vez as conexões não IoT (laptops, smartphones e notebooks).
Número total de dispositivos conectados (Incluindo não-IoT) (20,0 Bi em 2019 - expectativa de crescimento de 13% em 2025- 41,2 Bi)
Nota: Não-IoT inclui todos os celulares, tablets, PCs, laptops e linhas de telefone fixa. IoT inclui todos os dispositivos de consumo e B2B conectados
De acordo com as estimativas do relatório, espera-se que essa taxa de crescimento anual de 10% acelere para 13% até 2025, atingindo 30,9 bilhões de conexões IoT alavancadas pelo crescimento do 5G. O impacto econômico dessa aceleração e o poder de transformação de negócios da IoT é muito relevante para a sociedade e a economia mundial.
Alguns estudos demonstram que o potencial da tecnologia está concentrado em determinados ambientes e setores onde a solução IoT está implantada, como fábricas, instituições de saúde e agricultura. Um estudo recente da McKinsey projeta que, até 2030, as soluções de IoT poderão gerar entre US$ 5,5 trilhões e US$ 12,6 trilhões globalmente, incluindo o valor capturado por consumidores e clientes de produtos e serviços. Espera-se que as soluções B2B representem cerca de 65% desse montante.
Uso do 5G
Diferentes aspectos do 5G permitirão diferentes casos de uso. O sistema 5G 'completo' inclui:
- eMBB (banda larga móvel aprimorada);
- cMTC (Comunicação tipo máquina crítica);
- mMTC (comunicações massivas do tipo de máquina).
1) MBB aprimorado
A fase inicial das implantações do 5G non-standalone(NR) se concentra no eMBB, que fornece maior largura de banda de dados complementada por melhorias moderadas de latência em 5G NR e 4G LTE. Este caso de uso envolve o fornecimento de conectividade de dados do smartphone em velocidades significativamente mais rápidas comparadas com o 4G (teoricamente até 20 Gbps vs. LTE a 1 Gbps hoje). Isso ajudará a desenvolver os casos de uso de banda larga móvel de hoje, como mídia e aplicativos emergentes de AR/VR, streaming de vídeo em UltraHD ou 360 graus e muito mais.
2) mMTC
A comunicação massiva do tipo máquina (mMTC) é caracterizada por um número muito grande de dispositivos conectados, normalmente com requisitos de largura de banda baixos, transmitindo dados não sensíveis a atrasos. Os dispositivos devem ser de baixo custo e ter uma vida útil da bateria muito longa, e a cobertura é frequentemente necessária em ambientes difíceis. O mMTC em 5G tem um potencial transformador que vai além de apenas infraestrutura ou sistemas de manufatura. Grandes corporações de Web podem alavancar suas competências internas em mineração de dados para inovar em vários setores.
Logística e Rastreamento
Habilitando atualizações instantâneas de estoque, segurança aprimorada do produto e check-out sem filas, além de uma experiência de compra mais personalizada.
Assistência médica
Correlacionando dados de registros e imagens de pacientes, dispositivos médicos on-line e outras fontes para promover diagnósticos/resultados de pacientes usando soluções de IA em escala da Web e análise em nuvem.
Cidades inteligentes
Transformando o sistema de controle de tráfego, transporte público e segurança pública, incluindo socorristas e serviços municipais para melhorar a qualidade de vida em sua cidade.
Veículos conectados
Tornando as viagens mais seguras e agradáveis para motoristas e passageiros da indústria automotiva e de transporte.
Indústria 4.0
Aprimorando fábricas, edifícios, máquinas e redes elétricas para serem mais seguras, inteligentes e eficientes. A tecnologia permite simplificar facilmente os processos, monitorar as cadeias de suprimentos ou calibrar equipamentos. Por exemplo, as câmeras mais recentes de detecção de luz e alcance criam visão de máquina, o que possibilita a medição visual, para visualizar defeitos de estoque e produção.
Agritech
Aumentando a eficiência de sistemas agrícolas usando IA e computação, encontrada em pulverizadores, colheitadeiras, drones e robôs, o que reduz a dependência de mão de obra, erro humano e custo e gera automatização da colheita, além do controle de pragas e conexão na agricultura de precisão, alimentado por conectividade 5G de alta velocidade.
3) cMTC
A comunicação crítica do tipo de máquina (cMTC) ou as comunicações ultra confiáveis de baixa latência (URLLC) têm requisitos rigorosos para recursos como taxa de transferência, latência e confiabilidade. A latência refere-se ao atraso de tempo entre o momento em que os dados são gerados e transmitidos de um dispositivo e o momento em que os mesmos dados são recebidos corretamente por outro dispositivo. Estes são muitas vezes também referidos como URLLC. O 5G promete latência de 1 milissegundo (ms), em comparação com 50ms para LTE. O URLLC será mais rápido que o tempo de reação entre o olho humano e o cérebro, que é de cerca de 10ms.
Os aplicativos de missão crítica que são especialmente sensíveis à latência também exigirão ampla cobertura, o que é altamente improvável nas primeiras implantações de 5G, portanto, esse desenvolvimento virá mais tarde. O 5G de latência ultrabaixa também abre a possibilidade de processos industriais ainda mais automatizados. A latência ultrabaixa também deve aprimorar a condução autônoma, assim como a capacidade de computação de borda. Uma rede sem fio amigável à IoT e de velocidade muito alta provavelmente trará oportunidades industriais difíceis de prever, mas de natureza profunda ao longo do tempo. Alguns exemplos de aplicações incluem: Cirurgia remota, controle remoto de máquinas pesadas e carro autônomo.
5G e o carro autônomo
Tanto os carros conectados quanto os autônomos podem levar a uma enorme eficiência na estrada e aumentar a segurança nos sistemas de transporte. Chegar a esse ponto, no entanto, exigirá recursos sofisticados para processar dados com precisão e alta velocidade. Nesse sentido, espera-se que o 5G – juntamente com a computação de borda móvel (MEC) – impulsione o sucesso da condução autônoma. Veículos conectados ou autônomos dependem não apenas de aproveitar esses grandes volumes de dados, mas também de aproveitar insights em tempo real e análises históricas sobre o fluxo de tráfego para determinar a próxima melhor ação que deve ser tomada. Normalmente, isso pode exigir que as montadoras espremam computadores de alta potência com o motor e outras partes de um carro. 5G e MEC oferecem uma solução alternativa e mais econômica.
As redes 5G oferecem o potencial para velocidades ultrarrápidas, baixa latência e capacidade massiva. Usando 5G para transmitir e um MEC local para processar, os dados permitem a baixa latência de ponta a ponta necessária para responder a mudanças inesperadas no tráfego ou no movimento de pedestres, ou para sair do caminho de um veículo de emergência que se aproxima.
Para empresas que operam não apenas um carro 5G, mas uma frota inteira, o 5G e o MEC podem facilitar o monitoramento e a análise do desempenho e permitir a condução totalmente remota. As mesmas tecnologias também podem permitir o compartilhamento mais rápido e fácil de dados para comunicação entre veículos, bem como o compartilhamento de dados com outros dispositivos conectados à Internet das Coisas (IoT).
Veículos completamente autônomos envolverão o desenvolvimento de aplicativos que aprendem e otimizam continuamente o desempenho de um carro 5G. Os benefícios do 5G também incluem a capacidade de lidar com vários fluxos de dados simultaneamente. Como resultado, o 5G pode ajudar a aliviar o congestionamento da rede, fornecendo mais largura de banda. Isso é fundamental quando você considera que veículos conectados ou autônomos precisam se comunicar não apenas entre si, mas com sistemas de tráfego inteligentes, prestadores de serviços e até mesmo pedestres que estão se preparando para atravessar a rua. Enquanto isso, aqueles que viajam em veículos autônomos poderão desfrutar de entretenimento no carro e conectividade mais rápida com seus tablets e smartphones.
O 5G também pode permitir que as montadoras emitam atualizações de software e patches para veículos, assim como vemos hoje em smartphones e PCs. À medida que os carros 5G conectados e autônomos se tornam populares, não há como dizer que tipo de caminhos para mais inovação se abrirão.
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