O Desafio da IoT: Integração das Comunicações M2M em todos os Setores

A cada dia, a mídia publica novas histórias sobre a Internet das Coisas (IoT), muitas vezes com foco nas promessas e perigos de permitir que máquinas se comuniquem de forma autônoma com outras máquinas. Enquanto muitas dessas histórias falam sobre máquinas que agem sozinhas ou que são remotamente hackeadas e representam uma ameaça para os humanos, a história da IoT que não é frequentemente contada fala sobre como as máquinas, equipadas com sensores, programadas (por humanos) com regras, podem efetivamente comunicar conjuntos específicos de dados. para outras máquinas, que por sua vez usam os dados para executar com eficiência, precisão e segurança certas etapas cruciais. A ideia é avançar no que conhecemos como comunicações máquina para máquina (M2M), criando uma rede de máquinas de aprendizado adaptável e automonitoradas com capacidade de gerar e transmitir dados – em tempo real – de maneiras que ofereçam interoperabilidade imediata e complexa projetada para atender a requisitos humanos específicos.

Alcançar esse nível de desempenho integrado, no entanto, está bem distante dos exemplos que vemos hoje. Atualmente, grande parte da discussão sobre IoT está acontecendo no espaço do consumidor, onde a IoT é discutida em relação a como os dispositivos fornecem conveniências que facilitam nossas tarefas diárias. Se quisermos mudar o canal da nossa TV ou mudar para outra estação de rádio, ajustar o brilho de suas luzes ou a temperatura da sala, basta pressionar um botão em, por exemplo, um dispositivo móvel. Este nível de conectividade é sobre funcionalidade remota em vez de integração M2M.

As possibilidades significativas surgem quando pensamos em IoT em relação a máquinas que aprendem com nosso comportamento e seu próprio ambiente. Um exemplo é o termostato NEST. No entanto, sua capacidade de detectar e processar informações sobre as preferências humanas e usar essas informações para prever a temperatura interna de um edifício é apenas um vislumbre do que podemos alcançar. Para levar essa conectividade ao próximo nível, considere esta possibilidade: todos os dias da semana você normalmente chega em casa às 18h, e seu termostato NEST sabe disso e responde aquecendo sua casa para que, quando você chegar às 18h, o interior atinge a temperatura certa que você deseja. Mas então, um dia, ao dirigir para casa do escritório, você enfrenta um congestionamento do tráfego e acaba se atrasando e chega cerca de 20 minutos mais tarde do que o normal. O sistema do seu carro detecta esse atraso, calcula seu impacto e, em seguida, transmite um novo horário de chegada ao termostato, que responde se reprogramando para sincronizar sua operação - de pré-aquecimento/pré-resfriamento à temperatura desejada - com sua hora de chegada prevista e também informa as condições meteorológicas atuais e previstas. O resultado é menos energia usada em casa, o que se traduz em menores custos de energia para você. Esse tipo de cenário, especialmente em uma escala maior em prédios e cidades inteiras, é onde começamos a ver benefícios significativos da incorporação de conectividade inteligente em máquinas. É quando a IoT se torna parte de uma estratégia abrangente para melhorar o desempenho de custos a longo prazo, a alocação de recursos e a conveniência geral.

Atualmente em ambientes industriais, há pouca comunicação M2M. O que temos hoje principalmente são máquinas que exigem que humanos concluam uma única tarefa repetitiva. Uma analogia é um time de futebol: se os jogadores em campo não se comunicam, cada um age isoladamente, não trabalham em conjunto e, portanto, não alcançarão seu objetivo, que é vencer o jogo. Transponha essa analogia para um cenário industrial e você terá máquinas e robôs em uma fábrica hoje que não estão falando, e os dados que essas máquinas geram permanecem locais para cada máquina. Esse sistema não integrado não tem flexibilidade para executar tarefas de alto valor conforme necessário. Para os fabricantes, não permitir que as máquinas se comuniquem é uma oportunidade perdida de coordenar a atividade de produção. Desse tipo de falha surgem processos redundantes, tempos de inatividade frequentes para trocas e máquinas funcionando quando não são necessárias.

Na fábrica inteligente, as máquinas e robôs são equipados com a tecnologia – hardware e software – que possibilita a comunicação e interoperabilidade M2M. Essa tecnologia facilita a transferência de dados de uma máquina para outras máquinas da mesma fábrica – bem como para a infraestrutura e para usuários conectados pela Internet, por meio de todos os tipos de outros dispositivos, como smartphones e roupas inteligentes. Por meio dessa transferência, dessa conectividade inteligente, as máquinas geram dados brutos e os comunicam a outras máquinas (assim como a redes e nuvens) e, por meio de técnicas como análise de Big Data, processam tais dados em visualizações de produção em tempo real. A partir dessas informações, as máquinas podem tomar decisões de forma autônoma sobre possíveis ações, dentro dos parâmetros de padrões e regras específicos (que os engenheiros programam no sistema operacional da máquina) adaptados para obter certos tipos de melhorias de eficiência operacional, como mudar para o modo de pausa imediatamente após completar uma tarefa de produção, como forma de reduzir o uso de energia. Essas regras e padrões também permitem flexibilidade sem precedentes na produção.

De uma visão de alto nível nas fábricas, tudo é controlado pelos consumidores. E como consumidores, todos nós queremos que cada nova versão de um produto seja melhor, mais rápida, mais barata e mais eficiente. Queremos também mais customização para nossas preferências e necessidades individuais, porque cada um de nós quer se expressar como indivíduos dentro do nosso mundo de produção em massa. O carro de passeio MINI é um excelente exemplo dessa personalização.  Os clientes podem selecionar entre uma gama diversificada de opções disponíveis para construir o que acreditam ser um veículo único, que eles ajudaram a criar e que representa sua individualidade. Obter esse nível de personalização na produção em massa requer uma abordagem completamente nova para a produção. Para fazer isso, precisamos de algo como o Batch Size One (tamanho do lote um), que é a aspiração ideal e não é impossível para coisas como telefones celulares exclusivos. Alcançar este ponto com sucesso e de forma acessível requer uma abordagem de primeira vez para a produção, onde as comunicações M2M habilitadas para IoT podem ser o facilitador. Sem essa abordagem, alcançar a personalização com as abordagens de produção atuais torna o custo de um telefone celular exclusivo muito alto.

Apesar do exagero e da hipérbole comuns à maioria das discussões sobre IoT, há um crescente reconhecimento sobre o potencial ROI significativo que os fabricantes podem gerar a partir da conectividade inteligente. Essa é a chave para ajudar um fabricante a transformar uma fábrica convencional em uma fábrica inteligente ou conectada. Para chegar lá, os líderes seniores precisam de instantâneos realistas do sucesso que pode ser alcançado e precisam entender como a IoT pode resultar diretamente em aumentos significativos de produção e reduções de resíduos. Para satisfazer essas necessidades de informações, os engenheiros precisam primeiro responder a uma pergunta crucial ao defender os investimentos em IoT: a melhoria de desempenho esperada é um resultado direto da IoT ou a IoT apenas facilitará as melhorias? Para responder a isso, construa um caso em torno dos três benefícios de investir em IoT.

Nos próximos anos, chegará um ponto em que os fabricantes precisarão investir na tecnologia IoT. Para chegar lá, a comunidade de engenharia precisa comunicar os sucessos individuais uns aos outros, às organizações e à comunidade empresarial mais ampla. Atualmente na Alemanha, a Indústria 4.0 – a IoT Industrial – é compreendida como a quarta revolução da vida industrial. O que lembra a história de Henry Ford. Quando o Sr. Ford começou, ele estava competindo com o cavalo e carruagem, e havia muitas pessoas que diziam que o automóvel nunca substituiria o cavalo e carruagem, que era a forma padrão de viagem diária. Mas, como sabemos agora, essa maneira padrão de fazer as coisas foi substituída por uma nova maneira melhor de viajar e pensar sobre viagens.