Internet das coisas

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A "Internet das Coisas" conecta os aparelhos e veículos usando sensores eletrônicos e a Internet.

A Internet das Coisas (do inglês, Internet of Things, IoT) é uma rede de objetos físicos, veículos, prédios e outros que possuem tecnologia embarcada, sensores e conexão com a rede e é capaz de coletar e transmitir dados.

A Internet das Coisas emergiu dos avanços de várias áreas como sistemas embarcados, microeletrônica, comunicação e sensoriamento. De fato, a IoT tem recebido bastante atenção tanto da academia quanto da indústria, devido ao seu potencial de uso nas mais diversas áreas das atividades humanas.

A Internet das Coisas, em poucas palavras, nada mais é que uma extensão da Internet atual, que proporciona aos objetos do dia-a-dia (quaisquer que sejam), mas com capacidade computacional e de comunicação, se conectarem à Internet. A conexão com a rede mundial de computadores viabilizará, primeiro, controlar remotamente os objetos e, segundo, permitir que os próprios objetos sejam acessados como provedores de serviços. Estas novas habilidades, dos objetos comuns, geram um grande número de oportunidades tanto no âmbito acadêmico quanto no industrial. Todavia, estas possibilidades apresentam riscos e acarretam amplos desafios técnicos e sociais.[1]

História[editar | editar código-fonte]

O conceito surgiu, em certa medida, fruto do trabalho desenvolvido pelo Instituto de Tecnologia de Massachusetts (MIT) Auto-ID Laboratory, recorrendo ao uso do Identificação por radiofrequência (RFID) e Wireless Sensor Networks. O objetivo foi, desde o início, criar um sistema global de registro de bens usando um sistema de numeração único chamado Electronic Product Code.

A Internet das Coisas (IoT) é um termo criado em setembro de 1999[2] por Kevin Ashton, um pioneiro tecnológico britânico que concebeu um sistema de sensores omnipresentes conectando o mundo físico à Internet, enquanto trabalhava em identificação por rádio frequência (RFID). Embora a Internet, as "coisas" (things) e a conectividade entre elas sejam os três principais componentes da Internet, o valor acrescentado está no preenchimento das lacunas entre os mundos físico e digital em sistemas.[3]

O primeiro dispositivo IoT foi desenvolvido por Simon HackettJohn Romkey após um desafio imposto por Dan Lynch, presidente da Interop na época, no qual se eles conseguissem desenvolver uma torradeira que fosse ligada pela internet, o aparelho seria colocado em exposição durante a conferência de INTEROP 1990. Motivado pelo desafio Simon Hackett e Johm Romkey conseguiram desenvolver a torradeira conectada a um computador com rede TCP / IP, vindo a ser um grande sucesso na conferência. No entanto faltava ainda desenvolver um dispositivo que colocasse o pão na torradeira. Essa dificuldade foi superada um ano depois com a introdução de um pequeno guindaste robótico ao projeto. Este guindaste sendo controlado pela Internet pegou a fatia de pão e a inseriu na torradeira, deixando o sistema totalmente automatizado.[4][2]

A relação da IoT com os protocolos de IP[editar | editar código-fonte]

O IPv4 (Internet Protocol version 4) lida com endereços de protocolos de 32 bits. Possibilitando assim aproximadamente 4,29 bilhões de IPs ao redor do mundo. Com a chegada do conceito de IoT, cada vez mais, novos dispositivos se conectam a internet, precisando assim, de um IP para si. Conforme o número de dispositivos cresce exponencialmente (20 bilhões de dispositivos conectados a rede previstos para 2020) e o número de IPs pelo IPv4 se esgota, urge a necessidade de transitar para o IPv6 , que fornece um maior número de endereçamentos, permitindo assim que mais dispositivos possam se conectar. [5]

A resistência da implementação do IoT[editar | editar código-fonte]

A adoção de IoT é considerada inevitável por especialistas. Kazuhiro Ikebe, diretor presidente da Hitachi na América do Sul, ressaltou a urgência. “A sociedade já está toda conectada pela internet. Mesmo sem querer, já vivemos a era do IoT.”[6]

No entanto, nota-se a necessidade de analisar a necessidade de se preparar a mente do empresário brasileiro para esta nova geração de tecnologia. A ideia de parar de apenas armazenar dados para também processar e utiliza-los em seu favor pode ser dada como um exemplo. Embora haja a necessidade de análise da questão humana na implementação do IoT, isto se dá como apenas parte do problema, tendo em vista que, no Brasil, há uma defasagem entre os pontos de acesso a internet se comparadas as regiões de maior PIB com as de menor PIB, o que mostra-se como uma complicação para o desenvolvimento da área, já que esta é dependente da rede.

IoT na economia mundial[editar | editar código-fonte]

Percebe-se uma nova dinâmica no mercado relacionada a IoT, com dispositivos focados para transformar empresas em novos tipos de comércios digitais, também permitindo a criação de novos modelos de negócio. Ainda há a resistência de muitas empresas com a chegada da tecnologia, principalmente porque, parafraseando Nicholas G. Carr, "IT Doesn't matter"[7], este setor não é visto como um investimento necessário para empresas que visam apenas o lucro direto, sem entender que, ao investir no seu setor de TI, seriam facilitados inúmeros processos internos.

A IoT não é tratada diferente, com o conceito de trazer coisas que antes eram restritas apenas a um mundo virtual, é percebida uma resistência principalmente por pequenas empresas e empresas que não tem um setor de TI bem definido.

Funcionamento[editar | editar código-fonte]

Cada aparelho eletrônico consegue ter sua identificação (que é feita por rádio frequência ‘RFID’), que é guardada em um banco de dados.

Assim, quando esse aparelho se conectar a uma rede, como a internet, que consiga se conectar ao banco de dados, essa rede consegue identificar cada aparelho que esteja registrado no banco de dados.

Com os aparelhos identificados por RFID interligados a um banco de dados, e todos eles com conectividade a rede (internet), isso faz com que a IOT seja possível.

Primeiro, para ligar os objetos e aparelhos do dia-a-dia a grandes bases de dados e redes e à rede das redes, a Internet, é necessário um sistema eficiente de identificação. Só desta forma se torna possível interligar e registrar os dados sobre cada uma das coisas. A identificação por rádio frequência conhecida como RFID é um exemplo de tecnologia que oferece esta funcionalidade,[8] mas não é a única (vide NFC e Bluetooth p. ex.)

Segundo, o registro de dados se beneficiará da capacidade de detectar mudanças na qualidade física das coisas usando as tecnologias sensoriais (sensor technologies). A inteligência própria de cada objeto aumenta o poder da rede de devolver a informação processada para diferentes pontos.

Finalmente, os avanços ao nível da miniaturização e da nanotecnologia significam que cada vez mais objetos pequenos terão a capacidade de interagir e se conectar. A combinação destes desenvolvimentos criará uma Internet das Coisas (Internet of Things) que liga os objetos do mundo de um modo sensorial e inteligente.

Assim, com os benefícios da informação integrada, os produtos industriais e os objetos de uso diário poderão vir a ter identidades eletrônicas ou poderão ser equipados com sensores que detectam mudanças físicas à sua volta. Até mesmo partículas de pó poderão ser etiquetadas e colocadas na rede. Estas mudanças transformarão objetos estáticos em coisas novas e dinâmicas, misturando inteligência ao meio e estimulando a criação de produtos inovadores e novos serviços.

RFID[editar | editar código-fonte]

A tecnologia RFID que usa frequências de rádio para identificar os produtos é vista como propulsora da Internet das Coisas. Embora algumas vezes identificada como a sucessora dos códigos de barras os sistemas RFID oferecem para além da identificação de objetos informações importantes sobre o seu estado e localização.

Estes sistemas foram primeiramente usados na indústria farmacêutica, em grandes armazéns e na saúde. As mais recentes aplicações vão dos esportes e atividades de lazer à segurança pessoal. Etiquetas (também chamadas de "tags") RFID estão sendo implantadas debaixo da pele humana para fins médicos e também em passaportes e cartas de condução. Leitores RFID estão também a ser incluídos em telemóveis.

Além do RFID, a capacidade de detectar mudanças no estado físico das coisas é também essencial para registar mudanças no meio ambiente. Por exemplo os sensores usados numa peça de vestuário inteligente podem registrar as mudanças de temperatura no exterior e ajustar-se de acordo com elas.

Perspectiva-se um futuro em que poderemos usar roupas inteligentes que se adaptam às características da temperatura ambiente, a passagem por um sensor irá indicar-nos qual a manutenção que o nosso carro necessita, poderemos usar os óculos de sol para receber uma chamada de vídeo e os cuidados médicos poderão ser prestados antecipadamente, graças a diagnósticos mais eficientes e rápidos.

Hoje o RFID é utilizado em controles de itens dinâmicos, como bens móveis de aeroportos, com os deslocamentos dos mesmos sendo condicionados ou restritos a determinadas áreas controladas por satélites.

O chip do RFID tem uma numeração de série pré gravada em fábrica e uma área de memória para ser preenchida com as informações que sejam relevantes ao rastreamento ou controle do bem produzido. Todos estes dados constituem informações passivas que deverão ser capturadas por algum aparelho que os leia e entenda. De onde se conclui que para que as coisas estejam inteligentes, precisaremos de aparelhos com processadores que possam fazer as leituras e interpretações dos dados contidos nos diversos RFID pertencentes ou presentes numa residência, escritório ou loja.

Conceito de Casa inteligente para IoT[editar | editar código-fonte]

A smart home ou no português claro, casa inteligente, é uma casa com integração dos aparelhos eletrônicos ligados a uma rede, Wifi ou Bluetooth, por exemplo. Com um sistema integrado, é possível ter o controle de muitas coisas, como a iluminação, temperatura, ativação de eletrodomésticos, como programar a torradeira para o horário que você costuma acordar ou preparar um cafezinho para quando você estiver chegando em casa. São inúmeras possibilidades de integração com sistemas e aparelhos disponíveis no mercado e muitas outras estão em desenvolvimento. Tudo isso está relacionado com o movimento da Internet das Coisas (IoT), que tem como objetivo conectar os itens do dia a dia com a internet, para coletar informações em tempo real e auxiliar na vida das pessoas.

Quando se fala em IoT logo se pode pensar em tecnologia, e quando se pensa em tecnologia dentro de uma casa o que vem a memória? Computadores!? Não para o conceito de casa inteligente! O conceito "Internet das Coisas"(IoT) é utilizado para indicar os dispositivos que em sua maioria não tem uma conexão com a Internet, e a partir do trabalho de programadores, desenvolvedores e pessoas da área de tecnologia, ganham a possibilidade de fazer algumas novas ações sem que uma pessoa se quer interaja fisicamente. Por conta disso, um computador ou um smartphone, por exemplo, não estão dentro do conceito IoT, já que são feitos para a utilização online, diferente de microondas, relógios despertadores, maquinas de café, aspiradores de pó, geladeiras entre outras dezenas de aparelhos.

Indo mais um pouco além, existe um conceito que hoje ainda está ainda um pouco longe, mas num futuro próximo talvez não esteja, e se encaminhe para uma realidade. Esse é o Conceito de Cidade Inteligente. Muito além de implementar a Internet das Coisas pela casa, os projetos que vão desde os objetos do quarto, banheiro e sala e vão até os eletrodomésticos da cozinha e algumas áreas do quintal, a conexão com a Internet poderá chegar às ruas e avenidas, tornando cidades inteiras inteligentes e facilitando a vida de muitas pessoas, além de ser uma forma que poderá ajudar no quesito acessibilidade, que geralmente é bem precário hoje, ainda mais no Brasil.

Em alguns locais, como na Espanha, monitores estão sendo planejados para ajudar idosos. Além disso, há empresas investindo no monitoramento de pontes e rodovias para identificar rachaduras. No Brasil, uma cidade inteligente está sendo construída na região Nordeste. O local deverá contar com iluminação smart, mobilidade otimizada por sensores e praças com equipamentos que geram energia quando utilizados. São planos que se projetam para o futuro, e certamente beneficiará a população com tais avanços.[9]

Arduíno e Internet das Coisas[editar | editar código-fonte]

Criado em 2005, o Arduíno é uma plataforma open-source baseada em hardwares e softwares fáceis de usar. É voltada a qualquer pessoa interessada em criar objetos ou ambientes interativos. O Arduíno pode sentir o estado do ambiente que o cerca por meio da recepção de sinais de sensores e pode interagir com os seus arredores, controlando luzes, motores e outros atuadores. Basicamente pode-se interconectar objetos do cotidiano assim como atividades rotineiras do dia a dia de cada um, como abrir uma porta com um simples toque na tela do seu celular, ou até mesmo ligar um chuveiro e escolher entre água fria ou quente. [10]

Placa controladora (Arduíno)

Antes oque se fazia necessário começar do zero na hora da criação de um projeto ou até mesmo executar uma simples ideia, seja ela envolvida por sistemas robóticos ou tipos de controladores, exigia certa perícia do usuário por parte do conhecimento e manuseio do estudo da eletrônica. Hoje em dia não mais, qualquer pessoa interessada na utilização da plataforma consegue facilmente ter acesso a todo tipo de material de ajuda por meio de vídeo aulas e materiais explicativos na internet, assim surgindo uma vasta gama de possibilidades e ideias para o criador poder usar a cabeça.

A ARDUÍNO É COMPOSTO POR:

Um microcontrolador - Basicamente o Cérebro, o chip que controla toda a interface da placa;

Pinos de alimentação - São os pinos responsáveis pelos valores de tensão necessários para energizar os componentes do seu projeto;

Botão de Reset - Botão que reinicia a placa;

Led interno - LED que conecta ao pino digital 13;

Led de alimentação - Serve para indicar se a placa está energizada ou não;

Conector de alimentação - Recebe a energia de alimentação externa;

Conector USB - Conecta a placa ao computador (Responsável pela comunicação Arduíno x Computador);

Pinos para entrada e Saída - Pinos responsáveis pela comunicação do Arduíno com o meio externo (Interação).

Privacidade e Segurança[editar | editar código-fonte]

Um marcapasso que envia informações clínicas para um médico. Uma grande fábrica que usa máquinas inteligentes em sua linha de produção. Os televisores, computadores e Smartphone conectados dentro de sua casa. Todos esses dispositivos IoT, por serem inteligentes, possuem um endereço IP que, para os crackers, é sinônimo de porta de entrada para ataques à segurança e à privacidade.

Privacidade e segurança surgem como dois temas importantes trabalhados pelos monopólios[11] do ramo que estão ligados ao das coisas inteligentes. Para se ter idéia, [1] a empresa de consultoria Gartner estima que mais de 20 bilhões de dispositivos IoT estarão conectados a internet ate 2020]. Já segundo a empresa de segurança virtual Kaspersky Lab existem pelo menos 7 mil amostras de malwares em dispositivos IoT. Em setembro de 2016, o site Tecmundo noticiou o maior ataque de DDOS já registrado, utilizando dispositivos de internet das coisas, roteadores e câmeras de segurança.

Uma grande questão surge: Como as informações coletadas sem o conhecimento do cidadão poderão ser usadas, por quem e com qual objetivo. A exemplo do que hoje é discutido quanto à internet propriamente dita, ainda não existe legislação que regule este uso, pois a velocidade do avanço tecnológico é muito maior do que a disseminação de seu uso, e até do mau uso. Assim, sempre as leis serão concebidas a partir do desastre constituído. Mas, infelizmente, nada pode ser feito para mudar este cenário, cabendo então aos usuários serem mais comedidos quanto à introdução destas tecnologias no seio de seus lares.[12]

A grande preocupação que segue após as maravilhosas oportunidades que a IoT demonstra é a preocupação em proteger os consumidores no âmbito pessoal. O que tem sido visto é que aparelhos vendidos em um contexto business-to-business, máquina-à-máquina já tem evoluído e implementado características de segurança de forma nativa. Mas quando vamos ao mercado pessoal o assunto ainda parece ser um tema à parte na agenda de construção desses devices e da indústria de maneira geral.[13]

Falhas de segurança em dispositivos “vestíveis”, podem por exemplo, direcionar a venda de suplementos alimentares a esportistas de final de semana, sem o aval de um médico, já que com a falha o perfil no Facebook, Twiter, Google ficam expostos e pode-se criar um mail list oferecendo e induzindo o consumo de algo milagroso. Num cenário de ciber crime esse evento possui um dolo pequeno. Mas acessar a câmera de segurança e o sistema de controle de acesso de residências tem maior grau ofensivo e maior chance de uma atitude dolosa.[13]

Portanto, quanto aos riscos, é natural observar que a Internet das coisas apresenta uma variedade de potenciais problemas de segurança que podem ser exploradas para prejudicar os consumidores por:

(1) Permitir o acesso não autorizado e uso indevido de informações pessoais;

(2) Facilitar ataques em outros sistemas, escalonando privilégios, tais como sistemas com Single Sign ON;

(3) Criação de riscos para pessoal segurança de infraestrutura de cidades.

Adicionalmente como mencionado acima, observa-se que os riscos de privacidade podem fluir a partir da coleta de hábitos, locais e condições físicas ao longo do tempo.

Abian Laginestra entende que claramente deveria existir pela sociedade ou através de entidades organizadas: princípios de atuação da coleta de dados em IoT os quais deveriam conter de maneira clara e objetiva aos consumidores:

  • Aviso da escolha, do mecanismo de acesso e da precisão da informação recolhida;
  • Uma política efetiva de minimização dos dados coletados;
  • Prestação de contas das medidas e falhas de segurança nos devices.[13]

Referências

  1. «Internet das Coisas: da Teoria à Prática» (PDF). p. 2. Consultado em 23 de Outubro de 2017 
  2. a b Mônica Mancini, Mônica Mancini (13 de fevereiro de 2017). «Internet das Coisas: História, Conceitos, Aplicações e Desafios». PMI São Paulo. Consultado em 23 de outubro de 2017 
  3. «AWS IoT – Amazon Web Services». Amazon Web Services, Inc. Consultado em 17 de julho de 2017 
  4. SRISHTI DEORAS, SRISHTI DEORAS (5 de agosto de 2016). «Primeiro dispositivo IoT - "The Internet Toaster"». http://iotindiamag.com. Consultado em 23 de outubro de 2017 
  5. Hung, Mark (2017). «Leading the IoT» (PDF). Consultado em 2018  Verifique data em: |acessodata= (ajuda)
  6. Ikebe, Kazuro (27 de Março de 2017). «O que muda com a internet das coisas». Estadão 
  7. «IT Doesn't Matter». Harvard Business Review. 1 de maio de 2003 
  8. Greengard, Samuel. The Internet of Things. [S.l.: s.n.] ISBN 9780262527736 
  9. «O que é Internet das Coisas? Dez fatos que você precisa saber sobre IoT». TechTudo 
  10. Teles, Elaine (23 de setembro de 2016). «Arduino: O que é? Pra que serve? Quais as possibilidades?». Medium. Consultado em 3 de dezembro de 2018 
  11. 56% of US internet connections capped by providers
  12. Links, Cees. «The impact of the IoT demystified». The annual review of household appliance design and manufacturing /2017 / volume 6 / pagina 60 
  13. a b c Laginestra, Abian (17 de Julho de 2015). «A IoT: Privacidade e segurança em um mundo conectado». TI Especialistas. Consultado em 26 de Novembro de 2017 

Ver também[editar | editar código-fonte]