Qual protocolo de comunicação IoT é adequado para o seu projeto?

Nos últimos 20 anos, a tecnologia da IoT permitiu a criação de uma rede interconectada de mais de 20 bilhões de dispositivos em todo o mundo. Esses dispositivos são capazes de detectar, transmitir, processar e receber informações vitais em uma rede que se estende por quilômetros. As aplicações desses dispositivos de compartilhamento de dados abrangem setores que vão desde indústrias puramente baseadas em produção, como manufatura, petróleo e gás e serviços públicos, até empresas baseadas em serviços, como transporte, saúde e hospitalidade.

No entanto, é importante observar que esses dispositivos só podem compartilhar dados quando a conexão entre eles é segura. E é para isso que os padrões e protocolos de IoT são feitos. Para facilitar a transferência de dados segura e de alta velocidade entre dispositivos IoT finais.

Existem vários protocolos de IoT que uma empresa pode aproveitar para desenvolver soluções de IoT de ponta a ponta. No entanto, cada um desses padrões possui características e capacidades distintas, o que dificulta a identificação de um protocolo adequado para casos de uso específicos. Vejamos 10 dos protocolos e padrões de comunicação mais promissores que você pode usar para criar soluções de IoT para seus requisitos.
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A. LoRaWAN

Com sua comunicação bidirecional, módulos de segurança integrados e serviços relacionados a dispositivos móveis e localizados, o LoRa é a escolha perfeita para empresas que procuram uma rede de longa distância para seus dispositivos IoT alimentados por bateria.

LoRaWAN é especialmente útil para transmissão de dados de telemetria de longo alcance entre dispositivos de baixa potência. Seu recurso mais benéfico é a capacidade de conectar milhões de dispositivos finais de uma só vez. Os gateways LoRA de baixa potência coletam dados de vários dispositivos e os compartilham a uma velocidade entre 0,3 a 50 kbps em grandes distâncias.

B. Bluetooth

O protocolo BLE ou Bluetooth Low Energy é geralmente usado para transmissão de dados sem fio de curto alcance. Sua aplicação é amplamente vista em wearables, permitindo o pareamento de dois ou mais dispositivos inteligentes. O Bluetooth permite a transferência rápida de dados entre curtas distâncias com menor consumo de energia e, portanto, é um dos protocolos de internet das coisas mais influentes do século. No entanto, ele só pode ser usado para transferir arquivos pequenos e cargas úteis.

C. ZigBee

O protocolo ZigBee é usado mais para fins industriais do que para uso comercial. Com uma frequência de 2,4 GHz, ele transfere dados em um ambiente industrial a taxas menores. O protocolo de comunicação ZigBee permite o desenvolvimento de soluções de IoT de ponta a ponta seguras, escaláveis ​​e de baixo consumo para vários casos de uso.

Ao alavancar os recursos da linguagem IoT Dotdot, o protocolo ZigBee também pode ser usado para conectar dispositivos inteligentes para trabalhar coletivamente e executar tarefas automatizadas sem interrupções.

D. Celular

A rede celular alimentada por conectividade 3G, 4G ou mesmo 5G é adequada para transmitir informações a grandes distâncias. De todos os outros padrões de IoT, é a melhor escolha para operações que exigem transmissão de longo alcance de grandes volumes de dados.

Embora a conectividade celular atenda às necessidades de uma empresa para transferência de dados de longo alcance, a taxa de uso de redes celulares é bastante alta. Além disso, a energia consumida pelos dispositivos que funcionam em uma rede celular também é bastante alta.

E. Sigfox

Desenvolvido especificamente para uma interação máquina a máquina, o Sigfox compreende os recursos dos protocolos de celular e Wi-Fi. A Ultra Narrow Band (UNB) da Sigfox só pode compartilhar dados de baixo nível, mas a uma velocidade de transferência de até 1000 bits por segundo e com um consumo mínimo de energia de 50 microwatts. Esse protocolo de comunicação IoT também é suportado por recursos de nuvem e possui alcance de 3 a 50 km por dispositivo, variando de acordo com as características topográficas.

F. Onda Z

O protocolo Z-Wave usa os recursos de comunicação por radiofrequência para transmitir dados de um local para outro. Geralmente utilizado para aplicações comerciais, seu uso possibilitou a criação de soluções para smart cities, residências e escritórios. Com a ajuda de sua banda sub-1GHz, o Z-Wave oferece a menor latência de todos os outros padrões e protocolos de IoT.

A frequência do protocolo Z-Wave é em torno de 900 MHz e seu alcance se estende até 30 a 100 metros. Também é compatível com armazenamento em nuvem e transfere dados a uma velocidade de 40 a 100 kb/s.

G. MQTT IoT

O Message Query Telemetry Transport (MQTT) é altamente usado para monitoramento remoto. É eficaz na obtenção de dados de vários dispositivos eletrônicos localizados distantes e os compartilha com uma plataforma centralizada. O protocolo MQTT funciona devido aos seus três componentes principais, ou seja, assinante, editor e corretor. Enquanto os dados são gerados e transmitidos por seu mecanismo de assinante, o editor é capaz de fornecer opções de roteamento de informações. O trabalho do corretor é garantir a segurança dos dados que estão sendo transmitidos.

H. DDS

O DDS é um padrão de IoT expansível, de alto desempenho e de interação M2M em tempo real, capaz de transferir dados para plataformas de nuvem e dispositivos de baixo impacto. Através de suas duas camadas, DCPS e DLRL, um serviço de distribuição de dados entrega informações para uma plataforma de forma intuitiva.

Eu. AMQP

AMQP é um protocolo de camada de aplicativo projetado para ambientes de middleware. É um protocolo reconhecido internacionalmente que usa sua arquitetura orientada a mensagens para transferir dados por meio de seus três componentes principais:Exchange, Message Queue e Binding. Todos esses componentes trabalham coletivamente para colocar as partes da mensagem recebida em uma fila e armazená-la em uma conexão facilitada pelo componente de ligação.

J. CoAP

O protocolo de aplicação restrita (CoAP) é geralmente usado por dispositivos inteligentes restritos, ou seja, dispositivos que possuem uma comunidade agrupada semelhante. Os sistemas IoT que utilizam CoAP são conduzidos por protocolos HTTP e utilizam um protocolo UDP (user datagram protocol) para a implementação de dados leves. Sua arquitetura tranquila e formato de dados binários o tornam perfeito para aplicativos relacionados à automação, telefones celulares e microcontroladores.

Principais conclusões:

Embora existam vários outros protocolos de IoT, como NFC, RFID, Thread e EnOcean; é importante notar que cada padrão tem suas especificações e vantagens distintas. Estudar essas especificações é um aspecto essencial para qualquer empresa antes de desenvolver uma solução de IoT, pois os protocolos são responsáveis ​​pela velocidade, volume e alcance da transmissão de dados.

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