Os Cinco Desafios Centrais da IoT: Um Mergulho Profundo nos 5 Cs — Parte 1

Por Sook Hua Wong, Gerente de Segmento Industrial na Keysight Technologies, Inc.

A adoção de IoT está acelerando em ritmo sem precedentes. A IoT Analytics projeta que a contagem global de dispositivos conectados excederá 9,5 bilhões em 2019 — 14% acima das previsões iniciais — impulsionada pelo aumento explosivo de gadgets de consumo, links celulares IoT/M2M de longo alcance e um surto na China graças a iniciativas apoiadas pelo governo.

Esse ímpeto está definido para continuar, com projeções de 28 bilhões de dispositivos conectados até 2025. Wearables e vestuário inteligente de hoje são apenas o começo; cada pessoa na Terra terá, em média, 26 objetos inteligentes, e 75% dos novos veículos serão enviados com hardware conectado à internet. O setor de saúde sozinho deve gerar mais de US$ 135 bilhões (€ 119 bilhões) em receitas de IoT até 2025.

Embora aplicações de consumo como casas inteligentes e wearables dominem o crescimento inicial, a próxima onda é implantações de missão crítica em segurança pública, resposta a emergências, automação industrial, veículos autônomos e Internet das Coisas Médicas (IoMT). Esses casos de uso aproveitam o baixo custo, longa vida de bateria e infraestrutura ampla da IoT para permitir monitoramento e controle em tempo real através de sistemas complexos.

No entanto, à medida que dispositivos IoT se tornam mais integrais a operações críticas, eles devem ser projetados para robustez, confiabilidade e resiliência no mundo real.

Grande Potencial, Maiores Desafios

IoT oferece imenso valor a consumidores e desbloqueia novas oportunidades comerciais, mas o sucesso depende de hardware e infraestrutura estáveis e confiáveis.

Sistemas de Resposta a Emergências: Imagine um sensor sem fio monitorando um gasoduto remoto que falha após uma queda de energia. Sem dados oportunos, o tubo pode romper, colocando vidas em risco.

Saúde Digital: Dispositivos de monitoramento remoto de pacientes devem performar impecavelmente, mesmo em ambientes desafiadores como estádios lotados ou armazéns subterrâneos profundos, onde atenuação de sinal e interferência são significativas.

Medidores Inteligentes: Milhares de pequenos medidores implantados em locais remotos devem transmitir dados de utilidade precisos. Uma única falha pode levar a erros de faturamento, perda de receita e dano reputacional para utilities.

Carros Conectados: Embora um carro conectado ofereça conveniência e novos serviços, lacunas de segurança em seus sistemas wireless podem permitir que hackers localizem ou sequestrem veículos sem serem detectados.

Figura 1: Um carro conectado equipado com painel interativo que se comunica com a internet e outros dispositivos.

Engenheiros e designers lidando com sistemas de missão crítica enfrentam intensos desafios técnicos que requerem design, teste e trade-offs pensados desde o conceito inicial até a produção final.

Endereçando Desafios Técnicos Através dos 5 Cs da IoT

Uma estratégia holística é essencial para enfrentar os diversos obstáculos técnicos que dispositivos e sistemas IoT enfrentam ao longo de seu ciclo de vida. Como ilustrado na Figura 2, as principais considerações de design alinham-se com os 5 Cs da IoT.

Figura 2: Principais considerações de design para os 5 Cs da IoT.

1. Conectividade

Conectividade foca em habilitar troca ininterrupta de informações entre dispositivo, infraestrutura, nuvem e aplicações. Engenheiros frequentemente enfrentam o desafio mais complexo aqui porque sistemas wireless são altamente sofisticados, e implantações densas adicionam intrincadas operacionais.

Dispositivos IoT de missão crítica devem operar impecavelmente em ambientes hostis. Padrões wireless em rápida evolução agravam o desafio, exigindo adaptação contínua para manter integração perfeita do ecossistema.

Soluções efetivas demandam ferramentas de design e teste flexíveis, configuráveis e atualizáveis que suportem múltiplos formatos de rádio, avaliação de desempenho real e teste over-the-air sem drivers específicos de chipset. Idealmente, essas ferramentas devem ser simples, custo-efetivas e utilizáveis ao longo de P&D e manufatura para minimizar problemas de correlação de medição entre fases de desenvolvimento.

Com demanda de dispositivos IoT projetada para subir acentuadamente, fabricantes precisam de sistemas de teste escaláveis, confiáveis e econômicos capazes de lidar com volumes crescentes enquanto mantêm qualidade.

Autor: Sook Hua Wong, Gerente de Segmento Industrial, Soluções de Medição de Eletrônica Geral, Keysight Technologies, Inc.

Sobre a Autora

Sook Hua é Gerente de Segmento Industrial na Keysight Technologies, baseada em Penang, Malásia. Ela lidera o planejamento estratégico e marketing do portfólio de soluções IoT da Keysight dentro do segmento de eletrônica geral, impulsionando crescimento e inovação.

Anteriormente, serviu como planejadora de produto para medidores de potência RF/Micro-ondas e sensores. Obteve Bacharelado em Engenharia Elétrica pela Universidade de Tecnologia da Malásia (1999) e MSc em Engenharia de Design de Sistemas Eletrônicos pela Universidade de Ciências da Malásia (2003). Com 20 anos na Keysight, passou os últimos 15 anos na equipe de Soluções de Medição de Eletrônica Geral (GEMS), contribuindo em manufatura, desenvolvimento de produto, suporte a vendas e marketing.

Parte 2 continua amanhã…