Como a NB-IoT está a revolucionar o panorama da IoT industrial

NB-IoT (Internet das Coisas de banda estreita) transformou o panorama da IdC industrial. As suas caraterísticas impressionantes, como o baixo custo, a baixa potência, a boa cobertura, a segurança e a fiabilidade, tornaram-na uma tecnologia ideal para aplicações industriais. O impacto da NB-IoT é visível em quase todos os sectores. Este artigo apresenta uma introdução aos conceitos de NB-IoT e IoT industrial e, em seguida, descreve como as caraterísticas da NB-IoT permitiram e melhoraram as aplicações IoT no panorama industrial. Na secção seguinte, são discutidos alguns casos de utilização de diferentes indústrias em que a NB-IoT teve um enorme impacto, como a indústria transformadora, as cidades inteligentes, a agricultura e as indústrias médicas. Alguns dos desafios associados à NB-IoT e o futuro da NB-IoT no panorama industrial também são incluídos aqui.

O que é NB-IoT?

A NB-IoT é uma tecnologia moderna de baixo consumo de energia que suporta comunicações bidireccionais até 200 kbps de débito de dados. É amplamente utilizada para aplicações IoT, comunicações de baixa velocidade de dados e aplicações de longa duração da bateria. A IoT de banda estreita consegue atingir elevados níveis de eficiência utilizando o espetro de radiofrequências de banda estreita juntamente com técnicas avançadas de modulação e de acesso múltiplo, como o acesso múltiplo por divisão do tempo (TDMA) e o acesso múltiplo por divisão da frequência (FDMA), bem como técnicas avançadas de gestão da energia. Isto permite a utilização eficiente do espetro disponível e prolonga a vida útil da bateria dos Dispositivos IoT. Em comparação com outras tecnologias IoT, a NB-IoT oferece melhor segurança, cobertura e fiabilidade.

O que é a IoT industrial?

A IoT industrial é um dos sectores de crescimento mais rápido e é o que mais gasta com a IoT no mercado global. O principal objetivo da IdC industrial é ligar máquinas e dispositivos e fornecer soluções inteligentes para melhorar a eficiência, automatizando e optimizando os processos de trabalho nas indústrias. Distingue-se da IoT de consumo, uma vez que as falhas na IoT industrial podem causar consequências catastróficas e envolver situações de elevado risco e ameaça. A IdC industrial é atualmente utilizada em quase todos os sectores, desde a engenharia, o fabrico, o sector automóvel, a robótica, a agricultura, os cuidados de saúde e a banca.

Principais caraterísticas do NB-IoT que permitem a transformação da IoT industrial

A IoT de banda estreita revolucionou o panorama da IoT industrial devido às suas caraterísticas impressionantes e, por conseguinte, proporciona melhores instalações em comparação com o GSM/GPRS ou qualquer outra tecnologia relacionada com a IoT. A NB-IoT proporciona uma cobertura mais profunda e pode penetrar facilmente nos obstáculos. Isto torna possível implementar dispositivos IoT mesmo em áreas remotas ou subterrâneas.

Outra caraterística fundamental da NB-IoT é a longa duração da bateria. Uma vez que a NB-IoT funciona com taxas de dados baixas, consome pouca energia e, por conseguinte, pode funcionar durante um período mais longo sem necessitar de substituir a bateria. Isto é benéfico para aplicações industriais de IoT, uma vez que reduz o custo global de manutenção do dispositivo. Um fator importante que popularizou o uso do NB-IoT no cenário industrial é sua capacidade de ter uma comunicação comm segura. Isso o torna ideal para aplicações industriais IoT porque a privacidade e a segurança dos dados são fundamentais. Uma vez que é utilizado um espetro de radiofrequência estreito, a interferência de outros dispositivos será reduzida. Isto garante uma comunicação comm fiável entre os dispositivos IoT, o que é importante no panorama industrial para minimizar os riscos associados nas indústrias. Este facto torna-o também um modo de comunicação comm adequado para utilização em ambientes ruidosos. Outra razão para a utilização da NB-IoT em aplicações industriais é a sua capacidade de suportar um número enorme de dispositivos. A sua escalabilidade permitiu que a NB-IoT fosse utilizada em aplicações como o controlo do tráfego automóvel nas cidades, onde está ligada uma enorme quantidade de dispositivos. A NB-IoT utiliza a infraestrutura celular existente. Por conseguinte, é fácil de implantar e pode ser facilmente configurada para aplicações IoT industriais. Isto reduz o custo e o tempo, que é outra caraterística da NB-IoT que contribuiu para a transformação maciça no sector da IdC industrial.

O panorama da IoT industrial teve um enorme impulso devido à aplicação da NB-IoT. Melhorou a produtividade e a eficiência globais das aplicações IoT. Uma vez que a NB-IoT permitiu aplicações de manutenção preditiva e monitorização de activos, reduziu significativamente o tempo de inatividade dos activos. As capacidades operacionais melhoradas, a redução dos custos operacionais e a melhoria da qualidade são alguns dos benefícios trazidos pela utilização da NB-IoT na IoT industrial.

Casos de utilização da NB-IoT

A IoT de banda estreita teve impacto em quase todos os sectores. Alguns dos sectores que melhoraram a passos largos com a utilização da NB-IoT são apresentados em seguida.

1. INDÚSTRIA TRANSFORMADORA

A indústria transformadora é uma das principais indústrias que tem sido massivamente transformada pela utilização da NB IoT nas suas aplicações IoT. Na indústria transformadora, a manutenção preditiva é uma área fundamental em que a NB-IoT está a ser aplicada. Prever quando é provável que o equipamento falhe pode reduzir o tempo de inatividade e também permite que os fabricantes estabeleçam calendários de manutenção em conformidade. A NB-IoT também pode ser utilizada para rastreio de activos. Isto criará uma visibilidade operacional e da cadeia de abastecimento de ponta a ponta que, por sua vez, ajudará os fabricantes a acompanhar e otimizar as suas cadeias de abastecimento. A NB-IoT permite o fabrico inteligente, ajudando assim a reduzir o desperdício, a melhorar a qualidade através da identificação de defeitos numa fase precoce da produção e a melhorar a eficiência global.

2. SECTOR AGRÍCOLA

O sector agrícola é outro sector que tem sido fortemente influenciado pela NB-IoT. Os sistemas de monitorização, como a monitorização da humidade do solo e a monitorização da saúde das culturas, que funcionam com base em conceitos de IoT, foram revolucionados devido à NB-IoT. Permitiu aos agricultores otimizar os calendários de irrigação e identificar pragas e doenças numa fase precoce das culturas, para que possam ser tomadas as medidas necessárias. A gestão de gado, os sistemas de rastreio de animais e os sistemas de monitorização da saúde animal são mais alguns exemplos em que a IoT na indústria agrícola foi melhorada pela utilização da NB-IoT.

3. CIDADES INTELIGENTES E PLANEAMENTO URBANO

O conceito de cidade inteligente foi significativamente melhorado pelo NB-IoT. Tem sido utilizado numa série de aplicações para cidades inteligentes. O estacionamento inteligente, através da localização de lugares de estacionamento abertos, ajuda a reduzir o congestionamento do tráfego nas cidades. Os sistemas de iluminação inteligente para candeeiros de rua são também alimentados por NB-IoT. Podem ajudar a reduzir o consumo de energia, permitindo o ajuste automático da luminosidade dos candeeiros de rua em função dos níveis de luz ambiente. Os sistemas inteligentes de gestão de resíduos que utilizam a NB-IoT podem ajudar a otimizar o processo de recolha de resíduos e a reduzir os custos operacionais.  

4. INDÚSTRIA MÉDICA

O sector médico é outro sector que foi revolucionado com a NB-IoT. A monitorização remota de doentes é uma das principais áreas em que a NB-IoT é utilizada. Isto permitiu aos prestadores de cuidados de saúde e aos doentes manterem-se em contacto e comunicarem entre si, mesmo estando em locais remotos. A NB-IoT é também utilizada para o rastreio de bens médicos. Os sistemas de gestão de inventários de material médico e os sistemas de localização de equipamentos possibilitados pela NB-IoT têm sido vitais para que os prestadores de cuidados de saúde estejam sempre preparados para emergências. Os conceitos de hospital inteligente que incluem o seguimento de doentes e de pessoal têm sido possíveis graças à aplicação NB-IoT.

Desafios associados à NB-IoT

Apesar dos muitos benefícios e melhorias introduzidos pela NB-IoT nas indústrias, existem também alguns desafios. Um dos principais desafios associados à NB-IoT é a largura de banda limitada. Isto pode criar alguns problemas aquando da sua utilização em zonas urbanas de elevada densidade. Embora a comunicação NB-IoT seja segura, devido ao grande número de dispositivos interligados, pode haver também alguns problemas de segurança. Outro desafio é o facto de a latência da NB-IoT ser mais elevada do que a de outras Tecnologias LPWAN como LoRaWAN. O objetivo é descobrir métodos para minimizar as caraterísticas adversas da NB-IoT e melhorar a tecnologia para que possa ser ainda mais integrada em aplicações industriais IoT.

Futuro da NB-IoT na IIoT

No futuro, a utilização da NB-IoT nas indústrias será ainda mais reforçada. A NB-IoT continuará a ter impacto em todos os sectores e é um investimento à prova de futuro, especialmente com o avanço de tecnologias como 5G e 6G. Os vendedores de chipsets, os fabricantes de hardware e os fornecedores de equipamentos estão a tentar integrar a utilização da NB-IoT nos seus produtos e, por conseguinte, terão grandes avanços no futuro próximo. A utilização de tecnologias de rede auto-organizada (SON) e a computação de ponta para melhorar a escalabilidade das aplicações NB-IoT são algumas das futuras áreas de investigação em NB-IoT, tendo em conta o panorama industrial.  

Conclusão

Em conclusão, a NB-IoT revolucionou o panorama da IoT industrial ao fornecer uma rede de comunicação comm de baixo custo, baixo consumo de energia e fiável para aplicações IoT. Cobertura profunda, bateria de longa duração e comunicação segura são alguns dos principais recursos e vantagens da NB-IoT que aprimoraram as indústrias. A NB-IoT teve impacto em quase todas as indústrias, incluindo a indústria transformadora, a agricultura e a indústria médica. Apesar de existirem alguns desafios, como a largura de banda limitada e a latência associada à NB-IoT, com a investigação e os melhoramentos, a NB-IoT terá definitivamente um impacto ainda maior no panorama industrial no futuro.