A Internet das Coisas (Internet of Things ou IoT) é um conceito existente desde 1985 e pode ser considerado umas das novas tecnologias com maior potencial de impacto econômico e social dos próximos anos. A viabilização de ter objetos conectados à Internet permite a criação de aplicações inovadoras, capazes de monitorar e atuar em sistemas complexos. Objetos, máquinas e pessoas podem ser conectados por meio de um dispositivo embarcado, responsável por captar e transmitir os dados usando uma rede wireless. As tecnologias utilizadas pela IoT são variadas e podem ser combinadas entre si, ou conforme necessidades que a operação demanda. Entre essas tecnologias estão as comunicações por radiofrequência via Bluetooth e Wi-Fi, por exemplo, além de uma gama de outras tecnologias a serem exploradas. Neste artigo, vamos nos concentrar em três dessas muitas tecnologias: Celular (Mobile), LoRa e Satélite.

Celular (Mobile), LoRa e Satélite: principais vantagens e suas aplicações:

Cada qual tem sua particularidade e possui características que se adequam a diferentes cenários.

Tecnologia celular (mobile)

Atualmente a rede móvel (EDGE, 3G e 4G) é o meio mais utilizado para a comunicação em aplicações M2M e Internet das Coisas (IoT). Além de ter o melhor custo-benefício na maioria das aplicações, a rede mobile cobre, hoje, 95,2% da área urbana do Brasil. 

A comunicação via internet móvel é conhecida por sua fácil implantação: basta ter o chip de uma operadora ativo e usar.  

Entre os benefícios de usar a rede móvel em suas soluções, está o baixo custo e a alta taxa de tráfego de dados (comparada a tecnologias LPWA usadas em IoT), mas é preciso considerar a área de cobertura da operadora contratada e as possíveis taxas de roaming, que são fatores relevantes, principalmente para as empresas que atuam em solos brasileiros e internacionais. Diferente das soluções via satélite, que levam em consideração somente o volume de dados trafegados, a rede móvel não permite tanta previsibilidade nas tarifas ou controle financeiro. Lembre-se que para definir a melhor tecnologia é preciso levar em conta o melhor custo-benefício em toda situação. 

LoRa

A sigla vem de “Long Range” (longo alcance, em português). É uma tecnologia que utiliza radiofrequência que permite o envio e recepção de dados a longas distâncias e está em franca expansão no Brasil. Trata-se de uma rede Low Power Wide Area (LPWA), desenvolvida especificamente para conectar “coisas”. Consome menos bateria e tem menor custo de conexão quando comparado às redes de celulares. A rede LoRa é uma das mais populares dentre as redes de conectividade, especialmente em áreas remotas.

A tecnologia celular tem sido muito usada para a IoT, mas elas têm limitações de cobertura, principalmente em áreas mais afastadas. Já com a LoRa, além de cobertura em boa parte do território nacional o alcance da rede pode chegar a raios de 5 km nas áreas urbanas, 15 km nas áreas rurais e 30km na superfície da água, beneficiando iniciativas em logística, agronegócio e cidades inteligentes. As redes LoRa permitem comunicação de qualidade a longas distâncias e oferece taxas de transmissão de 290 bps a 50 kbps, o que pode ser suficiente para a transmissão de dados de monitoramento ou de imagens de baixa resolução com pacotes de até 255 bytes e operando em larguras de bandas de 125, 250 ou 500 kHz, consumindo o mínimo de energia possível. Sua principal aplicação são os sistemas de IoT compostos pelos mais diversos tipos de sensores, como os de monitoramento e controle de ambientes e telemetria, principalmente os localizados em áreas de difícil cobertura. O baixo consumo energético e a possibilidade de atuar em grandes distâncias dão atratividade à rede.

Fonte: Embarcados

A LoRa tem sido amplamente utilizada no rastreamento animal, no monitoramento de vias públicas, no controle de iluminação, no gerenciamento de resíduos, na localização de veículos, na medição de gás e água, dentre outras atividades. A grande vantagem da LoRa é a flexibilidade: o protocolo atende bem tanto locais bastante povoados, como áreas rurais através da implementação de redes privadas, cujo sinal de celular não tem alcance. Mas sua capacidade de transmitir informações é baixa, o que faz com que a rede performe melhor em aplicações com baixa necessidade de taxa de transmissão de dados. Mesmo assim, ela se torna ferramenta essencial na agricultura, em áreas hospitalares, cidades inteligentes e até mesmo na logística, quando necessário automatizar alguns processos. É uma solução com baixa dependência de provedores, tem ótimo alcance e uma taxa de transmissão de dados na medida certa para a maioria das aplicações.A LoRa tem sido amplamente utilizada no rastreamento animal, no monitoramento de vias públicas, no controle de iluminação, no gerenciamento de resíduos, na localização de veículos, na medição de gás e água, dentre outras atividades. A grande vantagem da LoRa é a flexibilidade: o protocolo atende bem tanto locais bastante povoados, como áreas rurais através da implementação de redes privadas, cujo sinal de celular não tem alcance. Mas sua capacidade de transmitir informações é baixa, o que faz com que a rede performe melhor em aplicações com baixa necessidade de taxa de transmissão de dados. Mesmo assim, ela se torna ferramenta essencial na agricultura, em áreas hospitalares, cidades inteligentes e até mesmo na logística, quando necessário automatizar alguns processos. É uma solução com baixa dependência de provedores, tem ótimo alcance e uma taxa de transmissão de dados na medida certa para a maioria das aplicações.

Fonte: Semtech

Satélite 

Há um enorme potencial para o mercado consumidor de satélite IoT, mas você pode se perguntar: com a cobertura de celular cada vez mais onipresente, para quê um satélite? A resposta principal envolve cobertura e confiabilidade – a disponibilidade do satélite pode ser melhor que 99,9%, fornecendo um nível de serviço que o celular não pode garantir. Além disso, há a questão da longevidade, visto que hoje temos o 4G substituindo o 3G e o 5G já começando os testes no Brasil. A não necessidade de infraestrutura local para a comunicação por satélite é também um benefício-chave, principalmente em locais mais isolados. Os dispositivos de satélite IoT tornaram-se menores, mais baratos e mais potentes, além de mais inteligentes, com a capacidade para calcular o roteamento de menor custo com a conectividade de modo dual (híbrido) por satélite e celular, que escolhe automaticamente a opção de mensagem de melhor custo-benefício no momento. 

Em casos de aplicação com a necessidade de saber exatamente onde estão os seus ativos, a comunicação via satélite é uma excelente opção. A comunicação via satélite permite o envio e recebimento de dados entre dispositivos de qualquer lugar do planeta. GPRS, Bluetooth, mobile, LoRa, possuem menor custo de desenvolvimento e de dados, além de uma otimização do consumo de energia em comparação com o satélite, mas nenhuma delas consegue oferecer cobertura em 100% do planeta de forma ininterrupta sem a necessidade de investimentos em infraestrutura. Muitas soluções IoT utilizam de forma híbrida a comunicação terrestre e via satélite, assim o dispositivo prioriza as tecnologias de comunicação terrestres, que são mais baratas e, na indisponibilidade destas, ativa a comunicação via satélite. Assim é possível garantir uma transmissão ininterrupta com o melhor custo-benefício.

https://effortech.com.br/nova-rede-de-satelites-iridium-tem-cobertura-de-polo-a-polo/

Um plano assinado com uma operadora satelital, diferente do que ocorre com operadoras de serviços de comunicação terrestres, não te obriga a se preocupar com a aplicação ou região do planeta em que a solução irá operar, pois leva em consideração somente o volume de dados trafegados. Outro ponto forte da comunicação satelital é a velocidade de implantação, visto que não é necessário a avaliação de disponibilidade de atendimento ou contratação de operadoras de serviços locais. Além disso, a tecnologia satelital tem a vantagem de não necessitar de desenvolvimento de infraestrutura de rede, e possui maior confiabilidade, pois não depende de infraestrutura e qualidade de cobertura terrestre, como ocorre em sistemas de conectividade tradicionais. Há ainda a questão da segurança: devido à natureza do serviço e dos protocolos utilizados, é muito difícil a interceptação de mensagens.

Neste artigo contamos com mais detalhes sobre como funciona a comunicação via satélite e neste outro falamos em detalhes sobre as vantagens da comunicação satelital.

De modo geral, quando falamos das aplicações da comunicação satelital em IoT, estamos falando dos dispositivos que regulam estações de perfuração em alto mar ou oleodutos no deserto até o setor de transporte como um todo, oferecendo serviços de rastreamento e capacidades preditivas, por exemplo. Isso sem falar no gerenciamento e monitoramento remoto dos mais diversos tipos de ativos (mineração, petróleo, energia, gás natural), uma vez que o uso de redes de sensores conectados via satélite podem viabilizar e manter operações em locais geograficamente remotos. A Agricultura 4.0 é outra frente onde os satélites são usados na IoT para otimizar a gestão e a produção agrícola, racionalizando o uso de insumos e possibilitando o aumento de produtividade.

• Aplicações híbridas: Outra opção é escolher uma solução híbrida, usando, por exemplo, a dupla GPRS e Satélite para sua comunicação entre máquinas e monitoramento em tempo real de sua operação. As soluções que usam a rede de celular têm baixo custo, mas também possuem falhas na cobertura que podem causar grandes prejuízos para a operação.Mesclar as tecnologias pode ser a melhor solução, tendo a comunicação barata do GPRS e a segurança da comunicação via satélite e garantindo ainda uma cobertura global, incluindo locais afastados das áreas urbanas, graças à operação em conjunto. Assim que o GPRS para de funcionar, o satélite entra em ação automaticamente, garantindo a continuidade da transmissão.

Qual tecnologia devo escolher?

Garantir a melhor conectividade na era 4.0 é essencial para aumentar a competitividade, por isso essa pergunta é frequente entre empreendedores e operadores logísticos na hora de escolher a tecnologia mais apropriada. Mas a resposta virá principalmente de suas necessidades, depois de levar em conta as vantagens (e desvantagens) de cada tecnologia. É importante saber exatamente quais resultados deseja alcançar e procurar profissionais especializados para auxiliar na escolha das melhores opções disponíveis.

Todo o valor de uma solução em IoT vem da transformação de dados em informações úteis que realmente tenham capacidade de transformar o produto ou modelo de negócio e gerar valor para a aplicação do cliente final.