Escolhendo o Protocolo de Comunicação IoT Certo para seu Projeto

Nos últimos 20 anos, a tecnologia de 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 através de uma rede que se estende por milhas. As aplicações desses dispositivos de compartilhamento de dados cobrem setores que vão desde indústrias puramente baseadas em produção como manufatura, petróleo e gás, e utilidades até empresas baseadas em serviços como transporte, saúde e hospitalidade.

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

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

A. LoRaWAN

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

LoRaWAN é especialmente útil para transmissão de longa distância de dados de telemetria entre dispositivos de baixa potência. Sua característica mais benéfica é sua capacidade de conectar milhões de dispositivos finais de uma só vez. Gateways LoRa de baixa potência coletam dados de múltiplos dispositivos e os compartilham a uma velocidade entre 0,3 a 50 kbps em grandes distâncias.

B. Bluetooth

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

C. ZigBee

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

Ao aproveitar as capacidades da linguagem IoT Dotdot, o protocolo ZigBee também pode ser usado para conectar dispositivos inteligentes para trabalharem coletivamente e realizarem tarefas automatizadas perfeitas.

D. Celular

Rede celular alimentada por conectividade 3G, 4G ou até 5G é adequada para transmitir informações a grandes distâncias. De todos os outros padrões IoT, é a melhor escolha para operações que exigem transmissão de longa distância de grandes volumes de dados.

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

E. Sigfox

Desenvolvido especificamente para interação máquina a máquina, Sigfox compreende as capacidades de ambos os protocolos celular e Wi-Fi. A Banda Ultra Estreita (UNB) do Sigfox pode apenas compartilhar dados de baixo nível, mas a uma velocidade de transferência de até 1000 bits por segundo e com consumo mínimo de energia de 50 microwatts. Este protocolo de comunicação IoT também é suportado por capacidades de nuvem e tem um alcance de 3 a 50 km por dispositivo, variando conforme características topográficas.

F. Z-Wave

O protocolo Z-Wave usa as capacidades de comunicação por radiofrequência para transmitir dados de um local para outro. Geralmente usado para aplicações comerciais, seu uso permitiu a criação de soluções para cidades inteligentes, casas e escritórios. Com a ajuda de sua banda sub-1GHz, Z-Wave oferece a menor latência de todos os outros padrões e protocolos IoT.

A frequência do protocolo Z-Wave é de cerca 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/seg.

G. MQTT IoT

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

H. DDS

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

I. AMQP

AMQP é um protocolo de camada de aplicação projetado para ambientes de middleware. É um protocolo reconhecido internacionalmente que usa sua arquitetura orientada a mensagens para transferir dados via seus três componentes principais de Exchange, Fila de Mensagens e Binding. Todos esses componentes trabalham coletivamente para colocar as partes da mensagem recebida em uma fila e armazená-la sobre uma conexão facilitada pelo componente binding.

J. CoAP

Constrained Application Protocol (CoAP) é geralmente usado por gadgets inteligentes restritos, ou seja, dispositivos que têm uma comunidade agrupada semelhante. Sistemas IoT usando CoAP são impulsionados por protocolos HTTP e usam um protocolo UDP (user datagram protocol) para a implementação de dados leves. Sua arquitetura RESTful e formato de dados binário o tornam um ajuste perfeito para aplicações relacionadas a automação, telefones móveis e microcontroladores.

Principais Conclusões:

Embora existam vários outros protocolos 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 IoT, pois os protocolos são responsáveis pela velocidade, volume e alcance da transmissão de dados.

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