Cellular (3G/4G/5G)

Bem estabelecido no mercado móvel de consumo, as redes celulares oferecem comunicação de banda larga confiável com suporte a várias chamadas de voz e aplicações de streaming de vídeo. Do lado negativo, elas impõem custos operacionais e requisitos de energia muito altos.

Embora as redes celulares não sejam viáveis para a maioria das aplicações de IOT alimentadas por redes de sensores a bateria, elas se encaixam bem em casos de uso específico, como carros conectados ou gerenciamento de frotas em transporte e logística. Por exemplo, infoentretenimento no carro, roteamento de tráfego, sistemas avançados de assistência ao motorista (ADAS) juntamente com a telemática da frota e serviços de rastreamento podem todos contar com a conectividade celular onipresente e de alta largura de banda.

A próxima geração celular 5G com suporte de mobilidade de alta velocidade e latência ultra-baixa está posicionada para ser o futuro dos veículos autônomos e realidade aumentada. 5G também deve permitir a vigilância por vídeo em tempo real para segurança pública, entrega móvel em tempo real de conjuntos de dados médicos para a saúde conectada e várias aplicações de automação industrial sensíveis ao tempo no futuro.

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Zigbee e Outros Protocolos de Malha

Zigbee é um padrão sem fio de curto alcance e baixa potência (IEEE 802.15.4), comumente implantado em topologia de malha para estender a cobertura através da retransmissão de dados de sensores por vários nós de sensores. Comparado à LPWAN, o Zigbee fornece taxas de dados mais altas, mas ao mesmo tempo, muito menos eficiência energética devido à configuração de malha.

Por causa de seu curto alcance físico (< 100m), o Zigbee e protocolos de malha similares (por exemplo, Onda Z, Rosca, etc.) são mais adequados para aplicações IoT de médio alcance com uma distribuição uniforme de nós em proximidade próxima. Tipicamente, o Zigbee é um complemento perfeito para Wi-Fi para vários casos de uso em automação doméstica como iluminação inteligente, controles de HVAC, segurança e gerenciamento de energia, etc. – Aproveitando as redes de sensores domésticos.

Até ao aparecimento da LPWAN, as redes em malha também têm sido implementadas em contextos industriais, suportando várias soluções de monitorização remota. No entanto, elas estão longe de ser ideais para muitas instalações industriais que estão geograficamente dispersas, e sua escalabilidade teórica é muitas vezes inibida pela configuração e gestão de redes cada vez mais complexas.

Bluetooth e BLE

Definida na categoria de Redes de Área Pessoal Wireless, Bluetooth é uma tecnologia de comunicação de curto alcance bem posicionada no mercado consumidor. O Bluetooth Classic foi originalmente destinado ao intercâmbio de dados ponto-a-ponto ou ponto-a-multiponto (até sete nós escravos) entre dispositivos de consumo. Otimizado para o consumo de energia, o Bluetooth Low-Energy foi mais tarde introduzido para tratar de aplicações de consumo em pequena escala de IoT.

Os dispositivos habilitados para BLE são usados principalmente em conjunto com dispositivos eletrônicos, normalmente smartphones que servem como um hub para transferir dados para a nuvem. Hoje em dia, o BLE está amplamente integrado em aparelhos de fitness e de uso médico (por exemplo, relógios inteligentes, medidores de glicose, oxímetros de pulso, etc.), bem como em dispositivos Smart Home (por exemplo, fechaduras de portas) – onde os dados são convenientemente comunicados e visualizados nos smartphones.

O lançamento da especificação Bluetooth Mesh em 2017 visa permitir uma implantação mais escalável de dispositivos BLE, particularmente em contextos de varejo. Fornecendo recursos versáteis de localização interna, as redes BLE beacon têm sido usadas para desbloquear novas inovações de serviços, como navegação na loja, promoções personalizadas e entrega de conteúdo.

Wi-Fi

Não há praticamente necessidade de explicar o Wi-Fi, dado o seu papel fundamental no fornecimento de transferência de dados de alta produtividade tanto para ambientes corporativos quanto domésticos. Entretanto, no espaço IoT, suas principais limitações em cobertura, escalabilidade e consumo de energia tornam a tecnologia muito menos prevalecente.

Impondo altos requisitos de energia, o Wi-Fi geralmente não é uma solução viável para grandes redes de sensores IoT operados por baterias, especialmente em cenários industriais de IoT e de construção inteligente. Em vez disso, ele se refere mais a dispositivos de conexão que podem ser convenientemente conectados a uma tomada elétrica, como aparelhos e dispositivos domésticos inteligentes, sinalização digital ou câmeras de segurança.

Wi-Fi 6 – a mais nova geração de Wi-Fi – traz uma largura de banda de rede muito maior (ou seja, <9,6 Gbps) para melhorar a taxa de transferência de dados por usuário em ambientes congestionados. Com isso, o padrão está pronto para nivelar a infra-estrutura Wi-Fi pública e transformar a experiência do cliente com novos serviços móveis digitais nos setores de varejo e entretenimento de massa. Além disso, espera-se que as redes in-car para infoentretenimento e diagnóstico on-board sejam o caso de uso mais mutante para Wi-Fi 6. No entanto, o desenvolvimento provavelmente levará mais algum tempo.

RFID

Radio Frequency Identification (RFID) utiliza ondas de rádio para transmitir pequenas quantidades de dados de uma etiqueta RFID para um leitor a uma distância muito curta. Até agora, a tecnologia tem facilitado uma grande revolução no varejo e na logística.

Ao anexar uma etiqueta RFID a todo tipo de produtos e equipamentos, as empresas podem rastrear seu estoque e ativos em tempo real – permitindo um melhor planejamento de estoque e produção, bem como uma gestão otimizada da cadeia de abastecimento. Além da crescente adoção do IoT, o RFID continua a estar entrincheirado no setor de varejo, permitindo novas aplicações IoT como prateleiras inteligentes, auto-checkout e espelhos inteligentes.

Para resumir rapidamente, cada vertical IoT e aplicação tem seu próprio conjunto exclusivo de requisitos de rede. Escolher a melhor tecnologia sem fio para o seu caso de uso de IoT significa critérios precisos de pesagem em termos de alcance, largura de banda, QoS, segurança, consumo de energia e gerenciamento de rede.