Em uma manhã sufocante, você sai de casa. Depois de fechar a porta, o telefone avisa que todas as luzes internas estão apagadas e a porta está trancada. Entretanto, o seu carro ativou automaticamente o sistema de refrigeração, por isso, quando chegar à garagem, poderá entrar diretamente num habitáculo refrescantemente fresco... Tais cenários já não são mera fantasia. Até que ponto a Internet das Coisas (IoT) avançou hoje? E para onde irá nos próximos cinco anos?
As casas inteligentes de hoje permitem o controle remoto de eletrodomésticos, luzes e cortinas via smartphone, ativação por voz das configurações do dispositivo de perto e monitoramento-em tempo real dos ambientes domésticos por meio de câmeras e sensores instalados. No entanto, a adoção de tais sistemas domésticos de IoT permanece limitada. Além do elevado custo de construção de todo o ecossistema, as preocupações incluem questões de confiança, incertezas de segurança e violações de privacidade.
A atual “densidade” da integração da IoT continua insuficiente. No entanto, os avanços tecnológicos tornaram inaceitável que consumidores experientes comprem produtos eletrônicos ou dispositivos domésticos inteligentes sem a chamada{1}}interatividade IoT. É difícil imaginar novos produtos sem conectividade ou incompatíveis com aplicativos, mini{3}}programas ou contas oficiais.
No entanto, a IoT não é mais um ponto de venda central. Em vez disso, deve complementar capacidades como desempenho, IA e ecrãs para criar uma experiência abrangente que conquiste quota de mercado.
Para explorar melhor as tendências da indústria de IoT, entrevistamos clientes globais, recebendo 2.095 questionários preenchidos de engenheiros de soluções de IoT em 60 países. Esses dados constituem a base do nosso Relatório Global de Tendências de IoT. Como evoluirá o cenário global da IoT nos próximos cinco anos? Vamos explorar.
Onde estão os impulsionadores do crescimento da indústria?
As três principais indústrias com maior potencial de crescimento da IoT nos próximos cinco anos são automação e controle industrial, automação residencial e inteligência artificial. Na automação industrial e na automação residencial, a comunicação máquina-para{2}}máquina (M2M) e o monitoramento remoto são projetados para serem as aplicações{4}}de crescimento mais rápido. Isso inclui monitoramento remoto de dispositivos, otimização de processos e instalações industriais e conectividade para eletrônicos de consumo e dispositivos inteligentes. Simultaneamente, a pandemia acelerou a adoção da IoT nos cuidados de saúde, transformando o diagnóstico e a monitorização dos pacientes, ao mesmo tempo que ajuda no rastreio de vacinas e na gestão de inventários. Com a crescente procura por dispositivos médicos conectados, 25% dos participantes identificam os cuidados de saúde como a próxima grande indústria a aproveitar a IoT para a saúde humana. Outros setores que apresentam elevado potencial de crescimento da IoT incluem cidades inteligentes, gestão de energia, automóvel e transportes, e dispositivos vestíveis.
No entanto, a Indústria 4.0 permanece em sua fase de desenvolvimento, com o crescimento lento na Manufatura 4.0 e na Internet das Coisas Industrial (IIoT), atribuído principalmente à dependência de sistemas legados, processos de integração complexos, escassez de habilidades e falta de abordagens-orientadas para os negócios. As três principais razões para o lento crescimento da Indústria 4.0-as preocupações com a segurança dos dados, a falta de estratégia de negócios e a dificuldade e as limitações técnicas de modernização em sistemas legados complexos existentes-impedem a adoção e a integração de soluções de fabricação inteligentes.
Os processos de produção modernos estão mais interligados do que nunca, com mais máquinas, equipamentos e funcionários apoiados por sensores em rede que transmitem dados por toda a fábrica. Os problemas surgem quando as empresas não conseguem partilhar informações dentro das suas próprias redes ou aproveitar esses dados para melhorar as estratégias de negócio. A edge computing representa a direção futura-explore nosso artigo sobre IoT industrial Edge Computing para obter detalhes.
À medida que os sistemas se tornam cada vez mais complexos, as vulnerabilidades multiplicam-se, tornando a segurança o principal desafio para a IoT. Trinta-seis por cento dos participantes citaram a segurança como o principal obstáculo na adoção de tecnologias de conectividade IoT. Além disso, a propriedade dos dados coletados por dispositivos periféricos continua sendo uma questão controversa. A forma como os dados são coletados, compartilhados e utilizados preocupa os usuários, que não conseguem verificar se suas informações pessoais estão sendo utilizadas indevidamente. Os riscos associados aos dados coletados por dispositivos de borda são significativos-se forem roubados, as consequências podem ser imprevisíveis. Isso torna a determinação da propriedade dos dados um fator crítico para o sucesso da IoT.
Setenta por cento dos participantes acreditam que a propriedade dos dados deve permanecer com os utilizadores, especialmente quando a privacidade não pode ser garantida, uma vez que esses dados são facilmente expostos a terceiros. Os usuários hesitam em compartilhar dados com empresas devido a preocupações com roubo de identidade e riscos de segurança cibernética.
De cidades e fábricas inteligentes a casas inteligentes, a IoT permite que objetos se conectem e troquem dados. A resolução de problemas de segurança de dados permite que os dados coletados promovam melhorias operacionais ou reduções de custos, resultando em maior qualidade, maior eficiência e maior vida útil do produto. Quarenta-por cento dos participantes identificaram o aumento da produtividade e dos recursos de fabricação como seus objetivos principais, destacando o maior impacto comercial da IoT nessas áreas.
30% dos participantes se consideravam inovadores em IoT buscando explorar oportunidades de negócios e obter vantagem competitiva por meio do desenvolvimento de soluções de IoT, enquanto 27% pretendiam capitalizar as oportunidades de mercado. Apesar do rápido crescimento do mercado de soluções IoT, o desenvolvimento de tais soluções continua a ser uma decisão altamente estratégica. Envolve preocupações de segurança de dados e requer um tempo significativo para produzir resultados. À medida que mais empresas aderem ao ecossistema, o cenário de desenvolvimento da IoT continua a amadurecer. Portanto, para as empresas, soluções inovadoras de IoT são mais importantes do que nunca{6}}não se trata apenas de seguir as tendências do setor. Quanto mais efetivamente uma empresa inova, maiores são suas chances de sucesso.
Quais são as principais prioridades tecnológicas?
Um desafio persistente na evolução da IoT é garantir a interoperabilidade entre dispositivos de diferentes fabricantes e facilitar o desenvolvimento fácil de novas aplicações de usuário. Atualmente, não existe nenhum padrão global para comunicação entre diversos dispositivos, com cada grupo aderindo a protocolos distintos. Os participantes identificaram factores que poderiam acelerar a adopção da IoT, incluindo interoperabilidade, facilidade de desenvolvimento, procura de padrões abertos e padrões de conectividade. O ritmo da inovação da IoT é rápido. Aproveitar esta enorme oportunidade de mercado exige alcançar a interoperabilidade em todos os setores para conectar clientes, empresas e produtos. No entanto, os padrões devem ser abertos, permitindo que qualquer pessoa projete e construa facilmente tecnologia sob essas estruturas.
Os dispositivos IoT atuais não utilizam extensivamente inteligência artificial (IA) e aprendizado de máquina. No entanto, a pesquisa revelou que 39% dos participantes já incorporaram IA nos seus projetos e aplicações de IoT. Entre os participantes restantes, 47% planejam usar IA em seu próximo projeto ou aplicação de IoT para construir dispositivos mais inteligentes. Desde veículos autónomos a software de reconhecimento facial, a IA está a transformar a forma como interagimos com o mundo à medida que os custos de hardware diminuem e as velocidades de processamento aumentam.
Os dispositivos IoT edge comunicam-se através de canais padrão com e sem fio, incluindo o recebimento de medições de sensores e permitindo o controle remoto pelos operadores. As interações entre dispositivos de borda, gateways e plataformas de nuvem em soluções de IoT exigem abordagens diversas para atender a diversas necessidades. Os resultados mostram que 77% dos participantes selecionaram a comunicação sem fio, enquanto 23% escolheram a comunicação com fio.
Entre as opções sem fio, o WiFi é o mais popular devido à conectividade remota, segurança e maior rendimento, possibilitado pelos mais recentes-MCUs de baixo consumo de energia com recursos de WiFi. Celular e Bluetooth Low Energy (BLE) seguem de perto, com a participação de mercado do BLE aumentando 12% nos últimos três anos, impulsionada pelos modos-de baixo consumo de energia e pela rápida adoção do Bluetooth 5.0. A participação no mercado celular cresceu 9% nos últimos três anos. A recente ascensão do 5G melhora a conectividade, aumentando significativamente a largura de banda celular, tornando mais fácil para a IoT conectar um grande número de dispositivos.
Entre a comunicação com fio, 83% dos engenheiros preferem Ethernet. As conexões Ethernet oferecem alta confiabilidade e segurança, fornecendo a solução ideal para dispositivos de streaming de alta-velocidade, como câmeras IP ou telefones VoIP.
Os sistemas IoT exigem diversas linguagens de desenvolvimento de software para implementar funcionalidades.. 65% dos participantes ainda escolhem C/C++ por seus recursos avançados em E/S, gerenciamento de código, estruturas de dados e armazenamento de arquivos, seguido por Python (45%) e JavaScript (22%).
O desenvolvimento de hardware apresenta inúmeros desafios, tornando crítico o design adequado. Ao decidir entre-projeto interno ou soluções-prontas-de prateleira para implementação-econômica e menor tempo-de lançamento-no mercado, a seleção de hardware é vital.. 48% dos entrevistados usam computadores de-placa única (SBCs) para acelerar e simplificar o projeto. Os SBCs são compactos, oferecem conectividade integrada (Ethernet, WiFi, BLE), USB e interfaces adicionais (I2C, SPI, UART) e estão prontos para uso-pronto-da-caixa (executando Linux). Diferentes SBCs atendem a requisitos específicos de hardware, onde a memória e o armazenamento são essenciais para sistemas embarcados. Distribuições Linux compactas e incorporadas minimizam ainda mais o espaço ocupado pela memória e pelo armazenamento.
No entanto, 32% dos participantes optam por começar do zero, permitindo que o sistema dite as especificações finais que proporcionam um desempenho excepcional e uma fiabilidade robusta ao menor custo possível. Para as empresas, “construir versus comprar” continua a ser um dilema complexo. O desenvolvimento-de soluções internas exige investimento e tempo, mas a propriedade e o controle total têm precedência. O poder de processamento e a funcionalidade do hardware IoT são determinados por microprocessadores (MPUs) ou microcontroladores (MCUs). O próximo desafio para os engenheiros é selecionar o MPU/MCU apropriado para seu projeto, com 39% dos entrevistados favorecendo as plataformas de desenvolvimento da STMicroelectronics.
A plataforma em nuvem é o componente principal da implementação empresarial da IoT. Ele desempenha um papel fundamental na construção de infraestrutura de IoT segura e em grande{1}}escala, permitindo que as empresas coletem, analisem e processem dados de IoT de sensores, dispositivos e aplicativos para impulsionar operações sustentáveis. Trinta{3}}quatro por cento dos participantes expressaram explicitamente uma preferência por nuvens privadas. As nuvens privadas são mais difíceis de serem violadas por hackers, não incorrem em custos e permitem acesso local a dados.
Sensores, usados para coletar dados, formam o núcleo de cada dispositivo conectado. Do posicionamento e identificação ao monitoramento e proteção de infraestruturas críticas, os sensores funcionam como olhos e ouvidos das soluções IoT, convertendo informações físicas capturadas em sinais mensuráveis eletronicamente. O gerenciamento e a implantação eficazes de sensores são componentes vitais dos processos de IoT, e a seleção de sensores depende de fatores como uso, precisão e vida útil da bateria. Os sensores mais comuns são sensores ambientais, medindo temperatura, umidade, pressão e gases, entre outros. A segunda categoria mais prevalente são os sensores de movimento.
A partir deste relatório de tendências, podemos concluir que soluções inovadoras voltadas para residências inteligentes, indústria, mercados e governo estão abrindo caminho para o futuro da IoT. A IoT está firmemente na agenda de clientes e parceiros e é muito procurada, mas nenhuma entidade pode afirmar estar liderando o processo. A IoT tem um potencial imenso, e algumas empresas líderes já tomaram medidas-Google, Apple e Amazon entraram recentemente no mercado de automação residencial. O que isso significa para outras empresas?
Menos de 25% dos engenheiros acreditam que a sua empresa desempenhará um papel dominante na IoT, mas ainda é muito cedo para dizer. Quem liderará o grupo no futuro? Só o tempo dirá.