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    O futuro dos dispositivos IoT: o que isso significa para a conectividade


    Uma mudança da nuvem para a borda pode sinalizar uma verdadeira revolução autônoma na conectividade IoT. Embora, anteriormente, testemunhamos como a computação em nuvem permitiu a centralização e colaboração – dispositivos de ponta são sobre a capacidade de trabalhar offline, de forma autônoma, sem enviar dados para a nuvem para processamento e armazenamento. Aqui está o futuro dos dispositivos IoT e o que isso significa para a conectividade.

    A conectividade de ponta significa que vamos superar a conectividade baseada em nuvem e que estamos caminhando para a era em que a computação de ponta tem um lugar central? Boa pergunta.

    Quando dizemos IoT, o que queremos dizer?

    Quando o termo Internet das Coisas foi introduzido pela primeira vez, há cerca de 20 anos, fazia alusão à Internet, que era um grande acontecimento naquela época.

    O conceito de sensores em miniatura enviando e recebendo dados da nuvem por WiFi era enorme e de tirar o fôlego. Quando falamos sobre a Internet das Coisas hoje, nos referimos a um ecossistema controlável remotamente de dispositivos conectados à nuvem e uns aos outros com algum tipo de conectividade.

    Mais importante ainda, esses dispositivos devem ser capazes de realizar algumas ações.

    Em termos de casas inteligentes, falamos de alto-falantes / assistentes de voz inteligentes como Alexa ou Google Echo, que podem emitir comandos para acender as luzes, ajustar o condicionador ou pedir uma pizza no Domino ou Pizza Hut mais próximo.

    O conceito conectado pode ser adaptado para sistemas inteligentes controlando imóveis comerciais em uma variedade de cenários. Quando se fala em fábricas da Indústria 5.0 e outras instalações industriais como parques eólicos, a IoT significa um ecossistema de dispositivos capazes de se comunicarem entre si e de realizar algumas ações com base nos comandos recebidos.

    No entanto, à medida que a tecnologia evolui, o significado de termos como IoT e conectividade se amplia, e devemos levar em consideração essa imagem atualizada do que é a conectividade hoje – e do que será no futuro.

    Por que a IoT não é mais suficiente

    O conceito de IoT como uma entidade de desenvolvimento independente centrada na coleta, envio e recebimento de dados ultrapassou o limite. Em suma, a IoT, em seu significado original, está morta há muito tempo.

    Esses sistemas devem fornecer muito mais valor comercial para serem viáveis ​​hoje em dia. Eles devem permitir que os usuários analisem os dados coletados e executem ações significativas com base nos resultados dessa análise.

    O foco da IoT e da conectividade mudou do brilho de miríades de sensores para o valor dos dados que eles coletam. Os dados, não os sensores, são o rei. Certamente haverá sensores mais sofisticados por vir, mas seu principal valor são os dados que eles podem reunir – e as ações que podemos realizar com base nesses dados.

    Claro, só precisamos que uma chaleira inteligente seja simplesmente ligada quando estivermos perto de casa, para que possamos tomar uma xícara de chá ou café mais rápido.

    Mas um carro autônomo deve ser capaz de reagir às mudanças na situação das estradas ao seu redor, e uma fábrica inteligente deve ser capaz de ajustar cenários de trabalho complexos caso algo dê errado.

    Portanto, a IoT sozinha como um conceito de ativos conectados digitalmente, ou DCAs, não é viável. Não pode existir no vácuo, pois tais sistemas devem ser capazes de processar os dados rapidamente e fazer uso deles por meio de análises ou da emissão de alguns comandos.

    Executar a tarefa na nuvem significa latência muito grande – então precisamos de algo mais rápido. “Mais rápido” é onde o conceito de computação de ponta entra em ação.

    Computação de ponta – o próximo estágio da evolução da IoT

    O termo de computação de borda se refere ao conceito de nós computacionais locais que formam o coração das redes de sensores em alguns locais. Essas redes de sensores podem ser um nó de servidor em uma fábrica ou em um complexo agrícola, um sistema de casa inteligente Google ou Amazon já mencionado.

    O sistema também pode ser o sistema de controle de utilitário inteligente para imóveis comerciais, como shoppings ou prédios de escritórios.

    Resumindo, a computação de borda fornece uma conexão de rede local para sensores, permitindo a transmissão de dados extremamente rápida. Ele também está conectado à nuvem para permitir a coleta e análise centralizada de dados, o armazenamento de dados históricos e o treinamento de modelos de AI / ML nesses dados.

    Mas o mais importante, os nós de computação de ponta fornecem capacidade de computação suficiente para hospedar algoritmos de Inteligência Artificial / Aprendizado de Máquina localmente, o que permite que esses modelos emitam os comandos necessários com base nos dados recebidos dos sensores.

    Vamos imaginar a fábrica Industry 5.0 totalmente automatizada, equipada com vários sensores (movimento, temperatura, umidade, etc.), uma frota de robôs e vários atuadores.

    Os robôs realizam as operações de produção enquanto os sensores monitoram a situação – e um sensor sinaliza o sobreaquecimento drástico em um dos motores da correia transportadora.

    O nó de computação de borda local recebe o sinal e o algoritmo AI / ML que o executa executa um dos cenários de resposta. O cenário pode desligar o motor, aplicar o líquido de arrefecimento se possível, desconectar o motor da correia transportadora (se houver motores de reserva – dê partida).

    Para minimizar a interrupção da produção – ou redirecionar o fluxo de produção para outros transportadores. Todas as funções são feitas em milissegundos, evitando incêndios e economizando milhões em danos potenciais ao fabricante.

    Para tornar as operações possíveis, os nós de computação de borda devem ter três habilidades principais:

    • Para controlar os processos no mundo físico. Os nós de computação de borda devem ser capazes de reunir os dados, processá-los e executar algumas ações de resposta.
    • Para trabalhar offline. Minas subterrâneas profundas ou instalações marítimas distantes da costa podem ter problemas de comunicação com a nuvem, portanto, seus sistemas devem ser capazes de operar de forma autônoma.
    • Tempo de resposta de zero segundo. Com produção automatizada ou operações de utilidades, um atraso de vários segundos pode resultar em enormes perdas financeiras, portanto, os cenários de resposta devem ser decretados e executados imediatamente.

    O futuro da IoT: objetos ciberfísicos, contextuais e autônomos

    Como podemos ver, o significado e o valor da IoT mudaram do ecossistema de dispositivos interconectados para coleta de dados para o ecossistema de dispositivos capazes de coletar os dados, processá-los e agir com base nesses dados. Portanto, podemos definir três categorias principais de dispositivos IoT existentes e futuros:

    • Objetos ciberfísicos.

      Os sensores que coletam sinais físicos e os transformam em dados digitais. Pense em wearables inteligentes que rastreiam nossos sinais vitais, impressoras digitais, muitos equipamentos de máquina a máquina e telemáticos, vários sistemas domésticos inteligentes como termostatos, etc.

      Todos os dispositivos de consumo que podem realizar apenas uma única função como ligar / desligar a luz ou rolar as cortinas para cima / para baixo também pertencem a este grupo.

    • Objetos contextuais.

      DCAs ciber-físicos simples apenas fornecem os dados ou executam comandos únicos, mas sistemas mais complexos permitem entender o contexto em que esses sensores e atuadores operam e tomam melhores decisões.

    Como exemplo, vamos imaginar um complexo agrícola, onde DCAs controlam os sistemas de irrigação ou a localização e operação de uma frota de máquinas automatizadas.

    Ao suplementar isso com um nó de computação de ponta, o agricultor pode consolidar esses dados em um único painel e aumentá-lo com previsões do tempo e outras informações cruciais, o que ajudará a obter muito mais valor dos dados e controlar todos os sistemas sem esforço.

    • Objetos autônomos: o nível mais alto da cadeia “reunir-processar-reagir”, esses sistemas combinam as redes de sensores, nós de computação de borda e os algoritmos AI / ML para formar objetos autônomos que assumem a responsabilidade de humanos para máquinas. Um exemplo é o incidente na fábrica que mencionamos anteriormente.

    Resumindo: chame como quiser – a conectividade não morrerá

    Devemos operar no mundo real e usar as ferramentas disponíveis para nós. Dispositivos de gateway básicos fornecem ampla capacidade para coleta, armazenamento e processamento de dados em um nó de computação de ponta.

    Esses nós permitem que o modelo de ML entre em ação. No entanto, eles não podem fornecer recursos de computação suficientes para treinar um modelo como este, pois requer o processamento de montes de dados históricos ao longo de centenas de ciclos computacionais, o que pode ser feito apenas em data centers em nuvem.

    A conectividade ainda é crucial para conectar nós de computação de ponta à nuvem, coletar dados estatísticos, treinar novos algoritmos de IA e atualizar os existentes. É um ecossistema integrado, onde cada componente desempenha seu papel.

    Como vamos chamar esse novo e empolgante ecossistema?

    IoT 2.0? Objetos habilitados para computação de ponta cibernética? Os termos em si importam pouco, enquanto entendemos o que está por trás deles. Esses objetos terão a capacidade de conectar os mundos físico e digital, reunir os dados com sensores, processá-los no contexto com outra entrada e realizar ações com base nessa análise.

    Embora esse ecossistema funcione e seja viável, pouco importa como o chamamos.

    Mais importante ainda, a conectividade ainda é crucial para conectar nós de computação de ponta à nuvem, portanto, a conectividade nunca morrerá.

    O que você acha do futuro da IoT e da importância da conectividade? Por favor, deixe-nos saber nos comentários abaixo.

    Sergiy Seletsky

    Líder de prática de IoT na Intellias

    Sergiy ajuda as empresas a aproveitar a pilha certa de tecnologia de IoT para expandir os negócios e torná-los à prova de futuro. Pensador estratégico com amplo conhecimento da indústria de TI em uma ampla variedade de soluções inovadoras para diferentes domínios de negócios.


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