Cisco impulsiona 5G para acelerar Internet Industrial das Coisas

A Internet Industrial das Coisas, ou IIoT, inclui uma ampla gama de produtos, desde sensores conectados, robôs e máquinas, até veículos, automação predial, rastreamento de ativos e sistemas remotos para a agricultura. Além disso, na área de redes industriais existem tecnologias de acesso sem fio como a LoRaWAN e a Narrow Band-IoT.

Por outro lado, temos o 5G, que pode ser considerado um conjunto de padrões e tecnologias para uma Internet sem fio até 20 vezes mais rápida e com 120 vezes menos latência que o 4G, permitindo avanços na rede IoT e suporte para novos aplicativos.

Em um relatório recente sobre IIoT, a Cisco descreveu uma infinidade de opções de rede abertas para a Internet Industrial das Coisas, observando que “exemplos importantes incluem padrões da família IEEE de protocolos de rede, como 802.3 Ethernet, 802.1 time sensitive network (TSN) e diferentes versões de 802.11 e 802.15.4. Há ainda Bluetooth de baixa energia (BLE) e um conjunto em evolução de tecnologias celulares desenvolvidas pelo 3GPP, incluindo 3G, 4G LTE com NB-IoT e Cat-M1, visando implantações maciças de baixo custo”.

Os padrões emergentes do 5G com o New Radio (NR) têm como alvo novos recursos, como comunicação de baixa frequência altamente confiável para aplicação industrial. E existem barramentos de comunicação industrial padronizados pela IEC, como PROFINET e Modbus.

“O mercado de IoT industrial está entre os mais problemáticos, especialmente entre setores como saúde e automotivo”, disse Lee Doyle, analista principal da Doyle Research. “Grandes empresas como a Cisco, HP e IBM foram desafiadas a resolvê-los. Não está claro que qualquer um deles tenha a arquitetura de rede geral para lidar com tudo isso.”

Embora o mercado de redes IIoT esteja aberto, especialistas acreditam que o 5G e outras tecnologias, como o Wi-Fi 6, alterarão visivelmente as operações.

“Claramente, não existe uma tecnologia de acesso único que resolva todos os problemas e desafios das redes, especialmente na área industrial, onde os clientes têm todos os tipos de dispositivos de comunicação imagináveis, mas o 5G e o Wi-Fi 6 oferecerão um monte de novos recursos”, afirmou Liz Centoni, vice-presidente sênior e gerente geral da Unidade de Negócios de Internet das Coisas da Cisco.

“Muitos casos de uso de IoT industriais exigem ampla mobilidade, baixa latência e confiabilidade de missão crítica, como controle de robô móvel na automação de produção de veículos autônomos. Esses casos contam com acesso sem fio com latência de 50ms a 1ms e grande confiabilidade de serviço”, explicou Centoni.

“O 4G / LTE tentou resolver essas aplicações, mas muitas vezes falhou por conta do desempenho insatisfatório. A combinação de conexão ultra-confiável e de baixa latência do 5G estenderá a IoT industrial para espaços não conquistados”, acrescentou. Vale destacar que as novas aplicações mais comuns da IIoT incluem manutenção preditiva, medição inteligente, rastreamento de ativos e gerenciamento de frota.

Em entrevista no início deste ano, Scott Harrell, vice-presidente sênior e gerente geral de redes corporativas da Cisco, disse à Network World que a empresa espera ver o 5G sendo usado nas filiais como uma alternativa mais rápida de backup e largura de banda aos atuais 4G ou LTE. Além disso, o 5G pode ser utilizado para aumentar ou, em alguns cenários, substituir uma conexão com fio. E com as ferramentas SD-WAN contemporâneas, por exemplo, é simples implantar o 5G em paralelo com outros serviços WAN.

Segundo Harrell, para ainda mais largura de banda, o 5G possui extensões em bandas de ondas milimétricas de alta frequência, que oferecem rendimento significativamente maior. Essas bandas não alcançam facilmente os espaços internos, mas as operadoras podem configurar rapidamente antenas externas para fornecer conectividade dedicada e de alta velocidade a preços competitivos.

Em seu estudo “Global Mobile Data Traffic Forecast Update (2017–2022)”, a Cisco afirmou: “Embora o 4G tenha sido impulsionado pela proliferação de dispositivos e pelo acesso dinâmico a informações, o 5G será impulsionado principalmente por aplicativos de IoT. Com o 5G, os recursos serão alocados com base na conscientização do conteúdo, usuário e local. Espera-se que esta tecnologia resolva problemas de licenciamento de frequência e gerenciamento de espectro. Implantações comerciais em larga escala não são esperadas até os últimos anos da previsão atual.”

Algumas outras previsões relevantes da pesquisa da Cisco sobre o 5G:

• Até 2022, as conexões 5G representarão mais de 3% do total de conexões móveis e quase 12% do tráfego global de dados móveis.
• Até 2022, a conexão 5G média (22 GB / mês) gerará cerca de três vezes mais tráfego que a conexão 4G média (8 GB / mês).

Um estudo do Gartner mostrou recentemente que, nos próximos três anos, as câmeras de vigilância externa serão o maior mercado para dispositivos conectados à Internet das Coisas por 5G. Os pontos instalados para esses dispositivos atingirão 2,5 milhões em 2020, 6,2 milhões em 2021 e 11,2 milhões em 2022, mas serão superados pelos carros conectados em 2023.

Outro ponto importante da IIoT será a segurança, e a Cisco já está cobrindo o mercado ao adquirir a Sentryo. Fundados em 2014, os produtos Sentryo incluem o ICS CyberVision – uma plataforma de inventário de ativos, monitoramento de rede e inteligência de ameaças – e sensores de rede CyberVision, que analisam os fluxos de rede.

“Acreditamos que a conectividade é fundamental para projetos de IoT e, ao liberar o poder da rede, podemos melhorar drasticamente a eficiência operacional e descobrir novas oportunidades de negócios. Com a adição da Sentryo, a Cisco pode oferecer aos engenheiros de sistemas maior visibilidade dos ativos para otimizar, detectar anomalias e proteger suas redes”, escreveu a Cisco na ocasião.

“A Sentryo traz visibilidade às redes IIoT, que serão cruciais para levar técnicas de segurança ao chão de fábrica, permitir a definição de políticas e a capacidade de detectar certos padrões de comunicação”, declarou Centoni. “Estamos começando a oferecer aos clientes um conjunto unificado de ferramentas de segurança e você nos verá ampliando esse suporte no futuro.”

A Cisco também expandiu significativamente seu suporte a redes industriais neste ano. Em janeiro, lançou uma família de switches, software, ferramentas de desenvolvimento e projetos para combinar a IoT e as redes industriais com a conectividade baseada por intenção (IBN) e o suporte clássico à segurança de TI, monitoramento e desenvolvimento de aplicativos. As plataformas podem ser gerenciadas pelo DNA Center da Cisco e pelo Cisco IoT Field Network Director.