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Sobre a tecnologia LPWAN

À medida que se adotam 3GPP IoT celular e LoRaWAN, é melhor começar considerando os casos de uso para ambas e os benefícios de cada uma

Por Olivier Hersent

4 de janeiro de 2017 - A Internet das Coisas (ou IoT, do inglês Internet of Things) está rapidamente ganhando impulso em todo o mundo - da Holanda à China, da Austrália aos Estados Unidos - com a participação de governos, empresas privadas e grandes agências públicas. A IoT, oferecendo capacidades para medir, monitorar e controlar processos, produtos e atividades em escala mais granular, pode oferecer uma vasta gama de aplicações e benefícios em muitos setores diferentes, particularmente em ambientes industriais e de consumo.

A tecnologia sem fio que permite as aplicações industriais IoT e em toda a cidade (e não em salas de estar dos consumidores) está se desenvolvendo tão rapidamente quanto novos usos estão sendo identificados. Alguns grandes operadores de rede estão começando a implantar os padrões LTE celular IoT (3GPP), CatM1 e NB1, para suas necessidades de IoT. A implantação 3GPP mais visível é, definitivamente, a da Verizon, que recentemente anunciou uma parceria com a Qualcomm para usar modems CatM1 LTE em uma rede IoT.

Com essas tecnologias celulares em ascensão, há quem sugira que outras tecnologias de rede de área ampla de baixa potência (LPWAN) já implantadas, como LoRaWAN, cairão em desuso. O LoRaWAN é uma tecnologia existente, de padrão aberto, projetada para conectar coisas sem fio em longas distâncias (até 15 quilômetros) com uma bateria de até dez anos de duração quando implantada em redes regionais, nacionais ou globais.

Mas cada vez mais, as principais operadoras de telecomunicações, incluindo a Orange, APT e Swisscom, estão planejando usar tecnologias 3GPP celular IoT e LoRaWAN em conjunto. Tal solução complementar será potencialmente o melhor caminho para implementar IoT em todos os lugares em que é necessária. À medida que os setores público e privado adotam essas tecnologias, é melhor considerar os casos de uso apropriados para ambos e os benefícios separados de cada uma.

Quando se busca desempenho e baixo consumo de energia, a maioria dos casos usa LPWAN, com algumas dezenas de mensagens por dia, é cinco vezes melhor do que CatNB1, e a corrente máxima exigida da bateria tem uma ordem de magnitude menor. A LPWAN refere-se ao custo mais baixo e menor consumo de energia, e muitas vezes é muito melhor para esses fins do que a CatNB1, atual tecnologia 3GPP state-of-the-art (que requer redes 3GPP LTE Release 13). Em muitos casos de uso, os aplicativos LPWAN exigem uma década de vida útil da bateria ou mais. Os requisitos de corrente mais baixos do LoRaWAN podem significar uma ordem de magnitude diferente no tamanho da bateria em comparação com Cat NB1 para o mesmo tempo de vida, ou um tempo de vida muito mais longo para um determinado tamanho de bateria. Reduz o custo total de propriedade (TCO) de uma solução LoRaWAN, significativamente menor do que o de sua contraparte 3GPP. Empresas, governos e organizações que buscam alimentar suas coisas com pouco custo e pouca produção de energia devem considerar a LoRaWAN como sua tecnologia de escolha.

Porque transmite sobre o espectro de rádio não licenciado, a tecnologia de LPWAN está também disponível como uma alternativa aos operadores de telecom dos Estados Unidos. A maioria das aplicações de IoT, particularmente para IoT industrial, não exige uma rede nacional de comunicações públicas. Estas aplicações, conhecidas como cenários "campus", incluem fábricas inteligentes, edifícios inteligentes, ruas inteligentes e até mesmo a agricultura inteligente, em que existem implantações densas de milhares de sensores em uma pequena área conectada por estações base LPWAN dedicadas no local. Esses cenários de campus são muito mais simples de implantar e gerenciar com tecnologias de espectro não licenciadas, incluindo a LPWAN.

As tecnologias 3GPP possuem certos recursos que faltam na LPWAN - e especificamente LoRaWAN. As tecnologias 3GPP são otimizadas para casos de consumo. Por exemplo, quando um dispositivo precisa transmitir uma imagem ou vídeo, as tecnologias 3GPP de alta largura de banda ou as necessidades de Wi-Fi são necessárias. Em muitas situações de consumo, de wearables para casas inteligentes, a tecnologia 3GPP é provável que seja a melhor escolha.

As tecnologias 3GPP também podem ajudar provedores de rede como a Verizon a expandir seus serviços de negócios para oferecer melhor conectividade através da tecnologia IoT e capacidades de computação. Esses novos recursos podem ajudar os provedores de rede a criar uma posição em novos setores, incluindo ponto de venda e controle de ativos, entre muitos outros. Para operadores de telecomunicações, a 3GPP LPWAN é simultaneamente familiar e um passo transformador para novos modelos de negócios e novas oportunidades.

As tecnologias 3GPP e LoRaWAN possuem diferentes pontos fortes e, no futuro, serão complementares, em vez de concorrentes. Já podem ser encontradas trabalhando juntas em uma variedade de casos de uso em todo o mundo. Por exemplo, uma estação base do campus LPWAN monitorando milhares de detectores de fumaça em um prédio de grandes empresas pode usar LoRaWAN para se conectar a dispositivos individuais e ler e interpretar seus dados, mas quando um detector é acionado, uma câmera de vídeo pode ser ativada para transmitir uma clara imagem da situação para o serviço de monitoração através de uma ligação LTE.

As empresas terão de explorar este potencial colaborativo para colher todos os benefícios das ligações IoT para transformar a forma como gerimos empresas, edifícios, produção de energia e agricultura.

Olivier Hersent é o fundador e CTO da Actility, provedora de plataforma IoT.

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