Como sensores e dispositivos IoT se comunicam na rede?
Por Lyra M2M • 21 de dezembro de 2023
Diversas empresas já perceberam que a utilização de dispositivos IoT em seus negócios é uma evolução natural, no qual a leitura e troca de dados será o caminho comum da indústria.
Por meio desses dispositivos essas empresas conseguem rastrear objetos, criar sistemas de segurança aprimorados, e aumentam a produtividade industrial de várias maneiras.
Mas, o que pode não ser muito claro, é a questão da conectividade de tais mecanismos.
Para explicar essa questão, criamos esse artigo que aborda a forma com a qual esses dispositivos se relacionam com a rede e como trocam informações entre eles, caracterizando assim as tecnologias M2M (machine to machine).
Com esse texto vai ficar mais claro o funcionamento da conexão desses dispositivos e o que está por trás da troca de dados entre eles.
Vamos lá!
Sensores, máquinas e dispositivos IoT: Como se comunicam entre si?
Dispositivos IoT utilizam diversas tecnologias para se conectarem. Uma abordagem comum é o uso de Wi-Fi, permitindo a comunicação direta com um roteador ou ponto de acesso.
Este método é popular devido à ampla disponibilidade de infraestrutura Wi-Fi e à facilidade de configuração.
Além disso, a tecnologia Bluetooth é frequentemente empregada para conexões de curto alcance, ideal para dispositivos próximos fisicamente, como sensores e atuadores em uma residência ou escritório.
Porém, em muitos casos, dispositivos e sensores precisam se conectar por meio da rede móvel, uma vez que estão localizados em áreas outdoor, sem acesso à internet local.
Na implementação de dispositivos IoT, a conexão móvel via 3G ou 4G oferece uma alternativa para diversos dispositivos que precisam operar diariamente, ainda que a distâncias compatíveis com o wi-fi – sejam estes dispositivos fixos ou móveis (como veículos).
Sem protocolos de conexão móvel, muitos sensores e dispositivos não conseguiriam enviar dados ou se comunicarem com as centrais de controle, que muitas vezes estão a quilômetros de distância do local onde ficam fixados os sensores.
Rede móvel e rede local: Tipos comuns de conexões e protocolos mais utilizados
Como falado anteriormente, algumas tecnologias, como é o caso de dispositivos de smart home, utilizam a rede local para se conectarem.
Temos como exemplo o Wi-Fi, o bluetooth e o Zigbee, um protocolo de comunicação sem fio de baixo consumo de energia e baixo alcance, ideal para redes de sensores distribuídos em ambientes muito específicos.
Já a conexão móvel varia bastante, podendo utilizar chips (SIM cards), conexão a rádio ou por satélite.
Como exemplo temos o NB-IoT, que é o tipo de conexão ideal para sensores que trocam poucas informações diariamente, e que consomem pouca energia e baixo volume nos pacotes de dados contratados pelas empresas.
Por ser de tema tão variado, temos que explicar um pouco sobre os protocolos e características técnicas mais usadas por empresas que utilizam máquinas e dispositivos de IoT.
Protocolos comuns na IoT móvel
- GSM (Global System for Mobile Communications): Uma das características distintivas do GSM é a utilização de cartões SIM (Subscriber Identity Module), que armazenam informações de identidade do assinante e podem ser transferidos entre dispositivos. Além disso, o GSM foi uma base importante para o desenvolvimento de tecnologias subsequentes, como 3G (UMTS) e 4G (LTE), desempenhando um papel essencial na criação de uma infraestrutura global para as comunicações móveis.
- LoRa (Long Range): Tecnologia de comunicação de longo alcance, adequada para dispositivos IoT que exigem baixo consumo de energia e comunicação em longas distâncias;
- NB-IoT (narrow band IoT): Utiliza redes celulares para comunicação de baixa potência e largura de banda estreita. Ideal para dispositivos que consomem pouca energia e que transferem/consomem poucos dados;
- Sigfox: Rede de comunicação de baixa potência e longo alcance. Adequado para ambientes externos onde a conectividade de longo alcance é essencial, como monitoramento de ativos e rastreamento.
Esses não são os únicos protocolos utilizados para conectar sensores e dispositivos, ainda assim, são os mais utilizados e reconhecidos no mercado.
Machine to Machine (M2M)
A comunicação M2M, ou Machine-to-Machine, é um pilar fundamental na IoT, permitindo que dispositivos troquem informações diretamente uns com os outros sem intervenção humana.
Essa abordagem descentralizada e autônoma é importante em cenários que dispositivos precisam cooperar para realizar tarefas específicas ou compartilhar dados de forma eficiente.
A comunicação M2M capacita dispositivos IoT a trabalharem em conjunto, promovendo uma rede dinâmica e adaptativa que responde rapidamente às condições e demandas do ambiente.
Falamos com mais detalhes sobre o M2M nesse artigo da Lyra.
Como uma empresa gerencia vários dispositivos simultaneamente?
Uma mesma empresa pode ter alguns dispositivos conectados indoor, ou pode ter dezenas de sensores e dispositivos espalhados em várias localidades. Independente da quantidade de sensores ou máquinas em operação, há sempre a necessidade de saber o status de cada uma delas.
Para que a empresa acompanhe todos os dispositivos que recebem e enviam dados, normalmente há um aplicativo ou software envolvido, como é o caso das soluções criadas pela thingable!.
Como exemplo, temos transportadoras e empresas de locação de carros, que utilizam rastreadores de diversos tipos para localizar e/ou monitorar sua frota. Essa empresa pode acompanhar em uma aplicação os dados dos rastreadores, que disponibilizam o status de cada veículo ou unidade.
No caso da Lyra, nossos clientes conseguem acompanhar pelo aplicativo todos os dados sobre seus dispositivos, tanto de conectividade quanto a geolocalização, com relatórios em tempo real – disponibilizando notificações quando alguma unidade ou região apresenta algum problema técnico.
Conclusão
A comunicação entre dispositivos e sensores IoT ocorre usando diferentes tecnologias, como Wi-Fi, Bluetooth ou até mesmo redes celulares (como o 3G e 4G).
Esses dispositivos têm a capacidade de enviar e receber dados, criando uma teia de informações interconectadas. Por exemplo, um sensor pode enviar dados de temperatura e volume para a nuvem, e você pode acessar esses dados remotamente pelo seu smartphone ou aplicativo.
Como você já sabe, a thingable! é especialista na criação desses apps e soluções para projetos de IoT, mas há uma outra parte importante desses projetos, que é a conectividade dos dispositivos.
A Lyra M2M é uma empresa que trabalha com a conexão de dispositivos IoT e M2M há mais de 18 anos.
Se quiser saber mais sobre como a Lyra pode ajudar sua empresa com nossa expertise em conectividade e suporte em projetos de IoT, acesse esse link.
