30 DE AGO DE 2019

Tecnologias Emergentes de Conectividade para IoT

A conectividade de diversos dispositivos na IoT (Internet das Coisas, do Inglês Internet of Things) tem sido suprida por tecnologias de curto alcance e não raro utilizando redes mesh com algoritmos de roteamento com múltiplos saltos e por redes de longo alcance GSM (do Inglês Global System for Mobile Communications). Esta abordagem em geral impacta na eficiência do uso da energia aumentando o seu consumo e no encarecimento dos dispositivos para gerenciamento da rede e dos dados que são trafegados, aumentando o custo da solução.

Com o aumento de aplicações na IoT, surgem uma série de projetos que precisam de tecnologias habilitadoras para redes de longo alcance, baixo consumo de energia e mais baratas. Assim as redes LPWAN (do inglês Low-Power Wide-Area Network), surgem como uma nova alternativa para a conectividade em redes M2M (do Inglês Machine-to-Machine) na IoT.

Isto permitirá um número crescente de dispositivos, chegando a casa de bilhões de unidades em poucos anos. Assim, as redes LPWAN devem atender a requisitos como: longo alcance, baixo consumo de energia, capacidade do sinal RF em vencer barreiras físicas com o menor nível de atenuação, pervasividade e por fim, baixo custo.

RF em vencer barreiras físicas com o menor nível de atenuação, pervasividade e por fim, baixo custo. Dentre as aplicações de IoT que podem ser favorecidas pelas redes LPWAN destacam-se as relacionadas a Indústria 4.0 [1] através do controle de medidores de equipamentos industriais, sensores de temperatura e umidade, localização de produtos, etc., as relacionadas as cidades inteligentes [2], como o controle de praças e jardins (irrigação, iluminação, etc.), semáforos, locais de estacionamento, etc., as relacionadas a saúde e bem estar das pessoas[5], como as idosas ou portadoras de necessidades especiais. Apesar das diversas alternativas para LPWAN em desenvolvimento no mundo, no Brasil elas se encontram em diferentes estágios de disponibilidade para uso. As que se apresentam em estágios mais avançados, porém ainda não completamente disponíveis, sejam por questões de homologação na ANATEL (poucas opções homologadas) e/ou por pouca cobertura, são as redes LoRa e SigFox.

Entre estas duas redes nota-se de início uma importante diferença que reflete nos fatores de escolha em um projeto. Trata-se do modelo de negócios. A rede SigFox, operada no Brasil pela WND Brasil1 se apresenta como uma operadora, em formato NaaS (do Inglês Network as a Service) semelhante as operadoras de telefonia móvel, modelo no qual a rede passa a ser transparente para os usuários sem que ele tenha ação direta em questões de cobertura, falhas ou qualquer tipo de gestão entre seus dispositivos e gateways (p.e.: Adaptive Data Rate). Por outro lado, a rede LoRa se coloca no Brasil através de comunidades de usuários e evangelizadores, como um modelo aberto em que questões da rede como cobertura, configuração, etc., passam a ser aspectos importantes dentro do projeto. Neste artigo serão comparadas estas duas tecnologias, destacando os pontos que podem influenciar na decisão de escolha de cada uma delas em projetos M2M. Também são apresentados os resultados de uma avaliação da frequência das mensagens, qualidade do posicionamento e da cobertura da rede SigFox em regiões da Grande São Paulo. O artigo está estruturado da seguinte forma: na seção II são apresentadas as principais tecnologias LPWAN e similares; as tecnologias LoRa e SigFox são apresentadas com mais detalhes na seção III. A seção IV faz uma comparação de SigFox e Lora e a seção V mostra os testes de cobertura realizados com a rede SigFox. Por fim, a seção VI faz as considerações finais.