Ratoeira IoT

O assunto desta vez trata sobre IoT (Internet das Coisas).

Não estou sendo brincante, pois todos sabemos que abordar IoT num único artigo é o mesmo que tentar fazer um camelo passar pelo furo de um agulha. Mas, vamos aplicar um filtro passa-faixa bem estreito e focar na frequência de ressonância. Não complica, explica! 😉

Seguinte … que tal começar listando algumas das multifacetas da IoT: (i) tecnologias de conectividade; (ii) requisitos do negócio (em especial: alcance, largura de banda, latência e consumo energético); (iii) sensores, módulos wireless e microcontroladores; (iv) plataforma de servidor de rede (aqui cabe o BD para análise de dados e integração); (v) plataforma para aplicativo IoT (dashboard); (vi) segurança dos dados, robustez, certificação do produto e política de upgrade; (vii) verticais de atuação; (viii) stakeholders; (ix) ambiente regulatório; e () por aí vai o extenso ecossistema. Aliás, justamente a necessidade destes múltiplos conhecimentos representa o maior desafio para se implantar uma solução IoT.

Neste artigo, como destacado, vamos focar em cima da tecnologia de conectividade e tratar sobre rede LPWAN (Low Power Wide Area Network). Porém, antes da sintonia fina, faremos uma storytelling; lembrando, não há “Santo” sem um milagre por trás.

A nossa história terá como “santo” uma ratoeira IoT. Pera aí, de início também achei isto uma “aberração tecnológica” até começar a clarear as ideias e melhor entender o cenário, mesmo que fictício. Imagine um Campus Universitário (UCS) com ≅500 mil m² (50 hectares ou 123,5 acres), cuja norma da agência sanitária determina a distribuição de 50 (cinquenta, puro chute) ratoeiras dispersas pelo Campus-Sede. Outro chute, a boa prática também determina que o vetor de doença (vulgo rato), uma vez capturado, deve ser defenestrado em 24 horas; o que exige um vivente humano motorizado passando – todo santo dia – para checar as 50 ratoeiras. Pois então, temos um quadro de desperdício de tempo e esforço, consumo de combustível e a intervenção humana que tropeça na rotina, bagunçando o processo. Como melhorar? Já prevejo a reação dos mais controversos alegando … mas espera aí, as nossas ratoeiras não são mecânicas, são de isca raticida ou ultrassônica. Felinos, talvez?

Boa, segura o ímpeto de atirar pedra … não fica bitolado no tipo de ratoeira ou na dosimetria da visitação para checar a ratoeira, o que vale ponderar é o emprego de uma tecnologia disponível em prol da transformação de um processo (na linguagem dos Devs: polling x event-driven), tornando-o mais produtivo e otimizado. Estes, sim, são os milagres almejados.

Avançando um pouco mais neste mesmo terreno. Gente, não há necessidade de muito converse com a ratoeira, que só precisa sinalizar: (i) sinais Go/noGo  ou, melhor, “1” (peguei, passa aqui) ou “0” (não peguei, fica tranquilo); (ii) timestamp; e (iii) nível da bateria. Não se faz necessário “discutir a relação” com a Mousetrap, a menos que haja masoquismo a ponto de se querer assistir – em 4K Ultra HD – o rato estrebuchando. Portanto, para algumas aplicações uma tecnologia de throughput limitado [1] e baixo consumo (tais como: LoRa, Sigfox ou NB-IoT na última milha) se aplica muitíssimo bem; sem ser necessário aguardar as maravilhas do 5G [2] ou sobrecarregar o WiFi (com preâmbulo imensamente maior que o payload demandado pela aplicação), caso disponível.  Enquanto alguns estão esperando – na parada de ônibus – pelo veículo autônomo da Marcopolo, tem cavalo de raça passando encilhado; prontinho para ser montado, cavalgar pelos dados e gerar valor agregado ao negócio. Que tal um chip SIP do tamanho de uma unha, tudo a ver com LPWAN e produzido no quintal do RS (Unisinos).

Não se preocupe com as ideias – mesmo esdrúxulas -, aliás é bom tê-las ao rodo para submeter ao balão de ensaio; pois só assim se transforma:  [criatividade (ideias) + experimentações (ações e resultados) => sabedoria (construir o destino com adaptabilidade e integração; dando margem: 2 + 2 ≅ 5)].

O primeiro a me chacoalhar a respeito desta aplicação inusitada foi uma live (timestamp 45:30) do professor José Carlos, do Instituto Mauá de Tecnologia. Ontem, na Arena de Inovação e Empreendedorismo da São Leopoldo Fest, ouvi provocações do professor Samuel Ferrigo e do empresário Régis Haubert sobre o tema ”como IoT tem ajudado as empresas a potencializar resultados”. Dia desses, li o Cap. 13 – Let’s Build a Better Mousetrap – do livro “Build Your Own IoT Platform” (Second Edition). Hoje resolvi apresentar um breve feedback criativo neste artigo. Por favor, só pra constar, estou longe – muito longe – de negociar ratoeiras (e nem joias; deixa pro Cid); no entanto, o exemplo “prático” talvez possa despertar outras conjecturas.

Aqueles que se interessam em IoT com visão panorâmica, um olho no Gato (5G, 6G, …) e outro no peixe (LPWAN). Ué … mas não era rato e queijo? Tudo depende, gafanhoto!

Você … curioso, inquieto e a fim de se juntar para debater e rascunhar umas ideias sobre IoT, em breve (10, 11 e 12 Nov 2023) teremos a Techstars Startup Weekend IoT em Canoas-RS. Aproveita que o mercado anda carente de bons integradores para vislumbrar soluções IoT inteligentes, NÃO de coveiros de ratos ou de “ChatGPTeiros” zumbizados (tenho ressalvas 🙄 , consumo IA com moderação).


[1] Comparativo das tecnologias de conectividade (throughput: taxa em que os dados são transmitidos)

Protocolo Alcance Frequência (Lg Band RX) Throughput (Modulação) IPv6 Topologia
Ethernet 100-2000 m N/A 10 Gbps Sim Variada
Wi-Fi 50 m 2,4 / 5 GHz 1300 Mbps Sim Estrela
BLE 80 m 2,4 GHz 1 Mbps Sim* Estrela/Mesh
ZigBee 100 m 915 MHz / 2,4 GHz 250 kbps Sim Estrela/Mesh
3G/4G 35-200 km 1900 / 2100 / 2500 MHz 1 / 10 Mbps Sim Estrela
NB-IoT ~20 km <3G/4G> (200 kHz) 20 kbps (OFDMA)
SigFox 10-50 km 868 / 902 MHz (100 Hz) 10-1000 bps (UNB/GFSK/BPSK)
LoRaWAN 2-5 Km Sub-GHz (50-125 kHz) 0,3-50 kbps (SS Chirp) ?Sim? Estrela

[2] 5G: excelente … que venha 5G, 6G, 7G, etc; no entanto, parece-me equivocado se fiar apenas nas soluções empregando rede telefônica (em destaque LTE-M e NB-IoT) e denota visão obtusa diante da plêiade de possibilidades LPWAN.


Cada alvo (aplicação) com a sua alça de mira (alcance e largura de banda).

“Se quem quer … da um jeito;

quem não quer … vê defeito”.

8 comentários

  1. Mario Câmara em 25 de agosto de 2024 às 10:43

    Para quem não visualizou além da ratoeira, essa mesma economia e ganho de eficiência pode ser aplicada na iluminação pública com a identificação automática de problemas, como queimas das lâmpadas, o que diminui ou mesmo elimina a necessidade de rondas, atendimento por call center e, mesmo, custos de energia elétrica com a medição real do consumo associada a ações de dimerização dinâmica (maior ou menos iluminação de acordo com o horário ou ocupação da via).
    A solução consiste de luminárias dotadas de processamento e conectividade embarcados ou relés fotoelétricos inteligentes, que são acoplados a luminárias convencionais que monitoram grandezas relevantes para a operação, enviando-as para aplicação centralizada para assim realizar o processo de tomada de decisão.

    As aplicações são as mais diversas … semáforos, bueiros, câmeras, lixeiras subterrâneas (tipo implantada em Paulínia); a todas estas “coisas” públicas podem ser somadas os recursos IoT.

  2. Mario Câmara em 11 de junho de 2024 às 19:42

    “Build a better mousetrap, and the world will beat a path to your door.”

  3. Mario Câmara em 18 de janeiro de 2024 às 12:04

    Tem umas ideias que de tão simples … surpreende. Pois bem, numa pesquisa despretensiosa sobre Smart Meter deparei-me com esta solução, prática que dói e a qual preciso implementar, adaptando uma cobertura estendida (LoRa). Pelo visto, tenho dever de casa?!

  4. Mario Câmara em 31 de outubro de 2023 às 16:35

    Site interessante: Talking IoT. Vale a pena a leitura dos fatores chaves para o sucesso de uma solução IoT.

  5. Mario Câmara em 22 de setembro de 2023 às 10:21

    null
    Todo crédito a fonte da informação. Foi oportuno me deparar com esta singela representação de blocos de construção para IoT, do alfinete ao foguete. Bem no meio se situa um portal (gateway) que ironicamente costumo dizer: “de um lado fica o primo pobre, do outro o primo rico“. É conversa pra um outro artigo, deixo aqui só um aperitivo e uma indignação: fico estarrecido quando colocam toda carga – tábua de salvação – do desenvolvimento IoT nas costas do 5G, mas isto faz parte do universo daqueles que só enxergam um lado (característica típica dos mais próximos do software – só existe Apps – e afastados do hardware que colhe os dados em campo que é a essência da IoT). Os dispositivos IoT de coleta, de modo a entrar no páreo e alcançar escalabilidade, precisam ser [enxutos ◄|► eficientes] (ó o trade-off) sob diversos aspectos e os “primos” precisam trabalhar juntos e misturados.

  6. Mario Câmara em 12 de setembro de 2023 às 13:43

    Aplico o mapa mental para organizar nas respectivas “gavetas” as ramificações de conhecimento sobre um dado assunto. Adivinha sobre o que vou compartilhar na plataforma Miro. 😉

  7. Mario Câmara em 10 de agosto de 2023 às 10:43

    Eita … pode parecer coincidência mas me deparei com uma live muitíssimo proveitosa e, ainda, descobri um profissional da área – Alessandro Cunha da Avnet – que tenho que manter no radar, sob rastreamento aproximado.
    Quando foi mencionado a respeito dos carros estarem caminhando para serem computadores ambulantes e, ainda por cima, conectados entre si; recordei de um artigo atrás, o qual me referi a obsolescência dos “pardais” a beira das estradas. Um mero datalogger a ser descarregado ao passar pelo posto da PRF poderia “caguetar” todo o histórico de dirigibilidade do motorista e, SEM PARAR, conforme o caso, expedir uma belíssima multa. Aí entra o fator humano (pessoas) … quem vai querer andar sempre na linha?
    Só para não perder o rastro, preciso guardar em algum cantinho este tutorial sobre Filtro de Kalman.

  8. Mario Câmara em 1 de agosto de 2023 às 16:41

    Outro projeto relacionado ao assunto: Pitch – TechTrap com Camilo de Azevedo. Obrigado!

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