A internet das coisas, que em inglês é designada por Internet of Things (IoT), é o desenvolvimento mais recente na evolução da internet. A IoT concretiza a ligação de dispositivos eletrónicos, que são designados genericamente por coisas, à internet. Os dispositivos em causa são maioritariamente sensores e atuadores integrados em circuitos eletrónicos. Há diversos tipos de sensores, por exemplo para medição de temperaturas, de correntes elétricas, de fluxos de água, de humidade dos solos, de poluição atmosférica, etc. Os atuadores são dispositivos que recebem comandos para exercerem automaticamente uma dada ação. Essas ações podem ser de natureza eletrónica, mecânica ou hidráulica.

Há várias previsões para o número de coisas que irão estar ligadas à internet no futuro próximo. Embora os números possam divergir nas diferentes previsões, é altamente provável que estejamos a falar de muitos milhares de milhões de coisas ligadas até aos primeiros anos da década de 2020. Espera-se também que, durante a próxima década, o tráfego relacionado com estes dispositivos cresça significativamente na internet.

O número de aplicações baseadas em IoT é enorme e abrange uma larga gama de áreas. Existem exemplos de aplicação em áreas tão diversas como agricultura, veículos autónomos, automação industrial e cidades inteligentes, só para nomear algumas. Atualmente, a implementação de IoT e a realização das suas aplicações estão a decorrer com um ritmo vertiginoso a nível mundial e podemos encontrar uma vasta lista dessas realizações na literatura técnica.

A IoT tem de interligar milhares de milhões de coisas através da internet. Essas coisas são caracterizadas por terem um baixo custo e um baixo consumo de energia elétrica. O baixo consumo de energia elétrica é fundamental, pois a esmagadora maioria das coisas é alimentada por bateria. Têm também de falar uma “linguagem” comum com a da internet. Nesse sentido, o modelo de comunicações estabelecido para a IoT segue os mesmos princípios da internet, embora usando tecnologias de comunicação específicas. Em IoT existem várias tecnologias de comunicação que podem ser utilizadas, mas todas elas têm capacidade para serem integradas na hierarquia do universo de comunicações IP, conforme sucede na internet. Como exemplos das tecnologias de comunicação IoT encontramos a Wi-Fi, mas também Sigfox, LoRa e NB-IoT, entre muitas outras. Estas tecnologias são apropriadas para ligação a dispositivos com diversos requisitos de consumo e têm diversos ritmos de comunicação que, em média, podem ir de centenas de bits por segundo (SigFox) até milhões de bits por segundo (Wi-Fi). Como os ritmos de comunicação mais elevados estão associados a maior consumo de energia, convém escolher a tecnologia mais apropriada para cada aplicação. Também é importante assinalar que algumas destas tecnologias utilizam um espetro de frequências licenciado para operadores de telecomunicações (NB-IoT), enquanto outras partilham um espetro não licenciado (Wi-Fi, SigFox, LoRa).

Existem vários tipos de circuitos eletrónicos que poderão integrar os sensores e atuadores referentes a uma dada aplicação. Esses circuitos podem ser muito simples ou terem uma complexidade mais elevada para processamento, dependendo da aplicação. Por seu lado, a computação na nuvem dá também uma forte contribuição para a parte computacional de IoT. A nuvem recebe os dados originados nos circuitos de IoT, processa esses dados e envia os resultados para os utilizadores da aplicação em causa. Pode também gerar comandos para os atuadores, caso se justifique. Nem todos os casos requerem computação na nuvem, que é um recurso poderoso, podendo algum processamento mais simples ser feito a nível local, em plataformas informáticas situadas mais perto das coisas, o que implica também menores atrasos nas comunicações.

A segurança é um outro aspeto que está a ser abordado em IoT, nomeadamente a nível das comunicações. As coisas em IoT são caracterizadas por uma baixa capacidade de processamento nos circuitos eletrónicos que integram os sensores e os atuadores. Deste modo, as soluções de segurança tradicionais para a internet, que correm nos nossos desktops e laptops, necessitam de ser adaptadas ao ambiente IoT.

Para finalizar, seria importante analisar a vasta gama de aplicações que se baseiam em IoT, citando casos concretos, para que o leitor se aperceba da importância deste novo conceito. Isso será feito num próximo artigo.

Professor catedrático,

Instituto Superior Técnico