Neste post, abordaremos o universo crescente da Internet das Coisas (IoT), uma tecnologia revolucionária que está transformando a maneira como vivemos e trabalhamos. A IoT conecta dispositivos inteligentes à internet, permitindo a comunicação e a troca de dados entre eles. Abordamos os principais componentes da IoT, como sensores, dispositivos, redes e plataformas de processamento de dados. Prepare-se para descobrir como a IoT está moldando o nosso presente e futuro, tornando o mundo mais interconectado e inteligente.

O que significa o conceito Internet das Coisas (IoT)

A Internet das Coisas, ou IoT, refere-se aos bilhões de dispositivos físicos em todo o mundo que agora estão conectados à internet, todos coletando e compartilhando dados. Graças à chegada de chips de computador super baratos e à onipresença das redes sem fio, é possível transformar qualquer coisa, de algo tão pequeno como uma pílula a algo tão grande quanto um avião, em uma parte de IoT. 

Conectar todos esses diferentes objetos e adicionar sensores a eles adiciona um nível de inteligência digital a dispositivos que seriam burros, permitindo que eles comuniquem dados em tempo real sem envolver um ser humano. Praticamente qualquer objeto físico pode ser transformado em um dispositivo IoT se puder ser conectado à internet para ser controlado ou comunicar informações. 

Uma lâmpada que pode ser ligada usando um aplicativo de smartphone é um dispositivo IoT, assim como um sensor de movimento ou um termostato inteligente em seu escritório ou um poste de iluminação pública conectado. Alguns objetos maiores podem ser preenchidos com muitos componentes menores de IoT, como um motor a jato que agora está cheio de milhares de sensores coletando e transmitindo dados de volta para garantir que ele esteja operando de forma eficiente. 

Em uma escala ainda maior, projetos de cidades inteligentes estão preenchendo regiões inteiras com sensores para nos ajudar a entender e controlar o meio ambiente. A Internet das Coisas está tornando o tecido do mundo ao nosso redor mais inteligente e responsivo, mesclando os universos digital e físico.

Tipos de dispositivos IoT

Os dispositivos conectados fazem parte de um ecossistema no qual cada dispositivo se comunica com outros dispositivos relacionados no ambiente para automatizar tarefas domésticas e do setor. Eles podem transmitir dados de sensores para usuários, empresas e outras partes pretendidas. Os dispositivos podem ser categorizados em três grupos principais: consumidor, empresarial e industrial.

• Os dispositivos conectados ao consumidor: incluem smart TVs, alto-falantes inteligentes, como o Google Home, brinquedos, wearables e eletrodomésticos inteligentes. Em uma casa inteligente, por exemplo, os dispositivos IoT são projetados para sentir e responder à presença de uma pessoa. Quando uma pessoa chega em casa, seu carro se comunica com a garagem para abrir a porta. Uma vez dentro, o termostato já está ajustado para uma temperatura predefinida, e a iluminação é ajustada para uma intensidade e cor mais baixas. Outros dispositivos domésticos inteligentes incluem sprinklers que ajustam a quantidade de água distribuída no gramado com base na previsão do tempo e aspiradores robóticos que aprendem quais áreas da casa devem ser limpas com mais frequência.

• Os dispositivos IoT corporativos: são dispositivos de borda projetados para empresas. Há uma grande variedade de dispositivos IoT corporativos disponíveis. Esses dispositivos variam em capacidades, mas tendem a ser voltados para manter uma instalação ou melhorar a eficiência operacional. Algumas opções incluem fechaduras inteligentes, termostatos inteligentes, iluminação inteligente e segurança inteligente. Versões de consumo dessas tecnologias também existem. In the enterprise, smart devices can help with meetings. Sensores inteligentes localizados em uma sala de conferência podem ajudar um funcionário a localizar e agendar uma sala disponível para uma reunião, garantindo que o tipo, o tamanho e os recursos adequados da sala estejam disponíveis. Da mesma forma, os varejistas podem usar etiquetas RFID para rastrear as mercadorias de uma empresa, aumentando a precisão do estoque. Expandindo essa ideia, os dispositivos IoT também são usados para acompanhar o estoque à medida que ele avança na cadeia de suprimentos para o gerenciamento da cadeia de suprimentos.

• Os dispositivos IoT industriais (IIoT): são projetados para uso em fábricas ou outros ambientes industriais. A maioria dos dispositivos IIoT são sensores usados para monitorar uma linha de montagem ou outros processos de fabricação. Os dados do sensor são transmitidos para monitorar os aplicativos para garantir que os principais processos estejam sendo executados de forma otimizada. Esses mesmos sensores também podem evitar paradas inesperadas, prevendo quando as peças precisam ser substituídas. Se ocorrer um problema, o sistema pode enviar uma notificação a um técnico de serviço informando-o sobre o que está errado e quais partes precisam para corrigir o problema. Isso pode evitar que o técnico venha ao local para diagnosticar o problema e, em seguida, tenha que se deslocar até um armazém para obter a peça necessária para corrigir o problema. Na indústria médica, os dispositivos IoT são usados para monitorar a saúde de um paciente e rastrear seus sinais vitais. Se um paciente precisar de atenção, esses monitores enviam notificações aos profissionais de saúde relevantes.

A história por trás da IoT

A ideia de adicionar sensores e inteligência a objetos básicos foi discutida ao longo das décadas de 1980 e 1990 (e há indiscutivelmente alguns ancestrais muito anteriores), mas além de alguns projetos iniciais – incluindo uma máquina de venda automática conectada à internet – o progresso foi lento simplesmente porque a tecnologia não estava pronta. Os chips eram muito grandes e volumosos e não havia como os objetos se comunicarem de forma eficaz.

Processadores que eram baratos e com energia frugal o suficiente para serem praticamente descartáveis eram necessários antes que finalmente se tornasse econômico conectar bilhões de dispositivos. A adoção de etiquetas RFID ( chips de baixo consumo que podem se comunicar sem fio), resolveu parte desse problema, juntamente com a crescente disponibilidade de internet banda larga e redes celulares e sem fio. A adoção do IPv6 – que, entre outras coisas, deve fornecer endereços IP suficientes para todos os dispositivos que o mundo (ou mesmo esta galáxia) provavelmente precisará – também foi um passo necessário para que a IoT escalasse.

Adicionar etiquetas RFID a equipamentos caros para ajudar a rastrear sua localização foi uma das primeiras aplicações de IoT. Mas, desde então, o custo de adicionar sensores e uma conexão de internet a objetos continuou a cair, e especialistas preveem que essa funcionalidade básica pode um dia custar apenas centavos, tornando possível conectar quase tudo à internet.

A IoT foi inicialmente mais interessante para negócios e manufatura, onde sua aplicação às vezes é conhecida como máquina-a-máquina (M2M), mas a ênfase agora está em encher nossas casas e escritórios com dispositivos inteligentes, transformando-a em algo relevante para quase todos. 

A empresa de análise de tecnologia IDC prevê que, no total, haverá 41,6 bilhões de dispositivos IoT conectados até 2025, ou “coisas”. Ele também sugere que equipamentos industriais e automotivos representam a maior oportunidade de “coisas” conectadas, mas também vê forte adoção de casa inteligente e dispositivos vestíveis no curto prazo.  

Outro analista de tecnologia, o Gartner, prevê que os setores corporativo e automotivo serão responsáveis por 5,8 bilhões de dispositivos este ano, um aumento de quase um quarto em relação a 2019. As concessionárias de serviços públicos serão o maior usuário de IoT, graças ao lançamento contínuo de medidores inteligentes. Dispositivos de segurança, na forma de detecção de intrusos e câmeras web serão o segundo maior uso de dispositivos IoT. A automação predial – como a iluminação conectada – será o setor que mais crescerá, seguido pelo automotivo (carros conectados) e saúde (monitoramento de condições crônicas).

 Gerenciamento e conectividade de dispositivos IoT

Vários desafios podem dificultar a implantação bem-sucedida de um sistema IoT e seus dispositivos conectados, incluindo segurança, interoperabilidade, recursos de energia e processamento, escalabilidade e disponibilidade. Muitos desses problemas podem ser resolvidos com o gerenciamento de dispositivos IoT, seja adotando protocolos padrão ou usando serviços oferecidos por um fornecedor.

O gerenciamento de dispositivos ajuda as empresas a integrar, organizar, monitorar e gerenciar remotamente dispositivos habilitados para internet em escala, oferecendo recursos essenciais para manter a integridade, conectividade e segurança dos dispositivos IoT ao longo de todo o seu ciclo de vida.

O gerenciamento de dispositivos IoT contém categorias separadas, incluindo dispositivos de integração, configuração, manutenção, diagnóstico e gerenciamento de fim de vida. O gerenciamento de dispositivos normalmente segue um padrão como o seguinte:

• Cadastro e ativação.
• Autenticação e autorização.
• Configuração.
• Provisionamento.
• Monitoramento e diagnóstico.
• Solucionando problemas.
• Atualizações de firmware.

Alguns exemplos de protocolos padronizados de gerenciamento de dispositivos incluem o gerenciamento de dispositivos Open Mobile Alliance (OMA) e o Lightweight Machine to Machine (LMM).

Serviços e software de gerenciamento de dispositivos IoT também estão disponíveis em fornecedores, incluindo Amazon, General Electric, Google, IBM e Microsoft.

Os protocolos de rede, comunicação e conectividade usados com dispositivos habilitados para internet dependem em grande parte do aplicativo IoT específico implantado. Assim como existem muitos aplicativos IoT diferentes, há muitas opções diferentes de conectividade e comunicação, incluindo o seguinte:

• Protocolo de Aplicação Restrita, ou CoAP.
• Segurança da camada de transporte de datagrama, ou DTLS.
• Transporte de Telemetria MQ, ou MQTT.
• Serviço de Distribuição de Dados, ou DDS.
• Protocolo Avançado de Enfileiramento de Mensagens, ou AMQP.

Os protocolos sem fio incluem o seguinte:

• IPv6.
• Zigbee – Bluetooth de baixa energia.
• Onda Z.

As opções de conectividade têm compensações em termos de consumo de energia, alcance e largura de banda, que devem ser consideradas ao escolher dispositivos e protocolos conectados para um aplicativo IoT. Essas opções variam de alto alcance, consumo de energia e largura de banda a baixo alcance, consumo de energia e largura de banda a alto alcance, mas baixo consumo de energia e largura de banda.

Na maioria dos casos, os dispositivos IoT se conectam a um gateway IoT ou outro dispositivo de borda onde os dados podem ser analisados localmente ou enviados para a nuvem para análise. Alguns dispositivos têm recursos de processamento de dados integrados que minimizam a quantidade de dados que devem ser enviados para a nuvem ou para o data center. Esse tipo de processamento, que geralmente usa recursos de aprendizado de máquina integrados ao dispositivo, está se tornando cada vez mais popular à medida que os dispositivos IoT criam mais dados.

Alguns riscos de segurança para os equipamentos IoTs

A segurança é um dos maiores problemas da IoT. Esses sensores estão coletando, em muitos casos, dados extremamente sensíveis – o que você diz e faz em sua própria casa, por exemplo. Manter isso seguro é vital para a confiança do consumidor, mas até agora o histórico de segurança da IoT tem sido extremamente pobre. Muitos dispositivos IoT dão pouca atenção aos conceitos básicos de segurança, como criptografar dados em trânsito e em repouso.

Falhas no software – mesmo código antigo e bem usado – são descobertas regularmente, mas muitos dispositivos IoT não têm a capacidade de serem corrigidos, o que significa que estão permanentemente em risco. Os hackers agora estão visando ativamente dispositivos IoT, como roteadores e webcams, porque sua inerente falta de segurança os torna fáceis de comprometer e acumular em botnets gigantes.

Falhas deixaram dispositivos domésticos inteligentes, como geladeiras, fornos e lava-louças, abertos a hackers. Os pesquisadores encontraram 100.000 webcams que poderiam ser hackeadas com facilidade, enquanto alguns smartwatches conectados à internet para crianças continham vulnerabilidades de segurança que permitem que hackers rastreiem a localização do usuário, espionem conversas ou até mesmo se comuniquem com o usuário.

Os governos estão cada vez mais preocupados com os riscos aqui. O governo do Reino Unido publicou suas próprias diretrizes sobre a segurança dos dispositivos IoT do consumidor. Ele espera que os dispositivos tenham senhas exclusivas, que as empresas forneçam um ponto de contato público para que qualquer pessoa possa relatar uma vulnerabilidade (e que elas sejam acionadas) e que os fabricantes indiquem explicitamente por quanto tempo os dispositivos receberão atualizações de segurança. É uma lista modesta, mas um começo. 

Quando o custo de fazer objetos inteligentes se torna insignificante, esses problemas só se tornarão mais generalizados e intratáveis.

Tudo isso também se aplica aos negócios, mas os riscos são ainda maiores. Conectar máquinas industriais a redes IoT aumenta o risco potencial de hackers descobrirem e atacarem esses dispositivos. A espionagem industrial ou um ataque destrutivo à infraestrutura crítica são riscos potenciais. Isso significa que as empresas precisarão se certificar de que essas redes estejam isoladas e protegidas, sendo necessária a criptografia de dados com segurança de sensores, gateways e outros componentes. 

No entanto, o estado atual da tecnologia IoT torna isso mais difícil de garantir, assim como a falta de planejamento consistente de segurança de IoT em todas as organizações. Isso é muito preocupante considerando a disposição documentada de hackers de adulterar sistemas industriais que foram conectados à internet, mas ficaram desprotegidos.

A IoT preenche a lacuna entre o mundo digital e o mundo físico, o que significa que invadir dispositivos pode ter consequências perigosas no mundo real. Hackear os sensores que controlam temperatura em uma usina podem enganar os operadores para que tomem uma decisão catastrófica; assumir o controle de um carro sem motorista também pode acabar em desastre.

Imagem: Tiinside

Evolução da IoT: para onde vai a Internet das Coisas?

À medida que o preço dos sensores e das comunicações continua a cair, torna-se rentável adicionar mais dispositivos à IoT – mesmo que, em alguns casos, haja pouco benefício óbvio para os consumidores. As implantações estão em estágio inicial; a maioria das empresas que estão se envolvendo com a IoT está em fase de teste agora, em grande parte porque a tecnologia necessária – tecnologia de sensores, 5G e análise alimentada por aprendizado de máquina – ainda está em um estágio razoavelmente inicial de desenvolvimento. 

Existem muitas plataformas e padrões concorrentes e muitos fornecedores diferentes, de fabricantes de dispositivos a empresas de software e operadoras de rede, querem uma fatia do bolo. Ainda não está claro qual deles vencerá. Mas sem padrões, e com a segurança um problema contínuo, é provável que vejamos mais alguns grandes percalços de segurança de IoT nos próximos anos. 

À medida que o número de dispositivos conectados continua a aumentar, nossos ambientes de vida e trabalho ficarão repletos de produtos inteligentes – supondo que estejamos dispostos a aceitar as compensações de segurança e privacidade. Alguns saudarão a nova era das coisas inteligentes e outros vão se lembrar dos dias em que uma cadeira era simplesmente uma cadeira.

Sua Empresa Está Preparada?

Como vimos durante esse artigo, A Internet das Coisas (IoT) está rapidamente redefinindo o modo como interagimos com o mundo ao nosso redor. Desde a automação residencial até a transformação digital de cidades e indústrias, a IoT oferece um potencial ilimitado para melhorar a eficiência, conveniência e qualidade de vida. No entanto, com o aumento da conectividade, surgem também desafios significativos relacionados à segurança e à privacidade dos dados. Para aproveitar ao máximo as oportunidades oferecidas pela IoT, é crucial implementar soluções robustas de conectividade e segurança.

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