Internet das Coisas: História, Conceitos, Aplicações e Desafios

INTRODUÇÃO

A Internet das Coisas ou Internet of Things (IoT) desponta como uma evolução da internet e um novo paradigma tecnológico, social, cultural e digital. A Internet das Coisas revolucionará os modelos de negócios e a interação da sociedade com o meio ambiente, por meio de objetos físicos e virtuais, em que esses limites se tornam cada vez mais tênues (LACERDA; LIMA-MARQUES, 2015).

A Internet das Coisas proporciona aos objetos do dia-a-dia com capacidade computacional e de comunicação, se conectarem à internet. Essa conexão viabilizará controlar remotamente os objetos, e acessá-los como provedores de serviços, e se tornarão objetos inteligentes ou smart objects. Os objetos inteligentes possuem capacidade de comunicação e processamento aliados a sensores.

Atualmente, não só computadores convencionais estão conectados à internet, como também uma grande heterogeneidade de equipamentos, tais como: TVs, laptops, geladeira, fogão, eletrodomésticos, automóveis, smartphones, entre outros. Neste novo cenário, a pluralidade é crescente e previsões indicam que mais de 50 bilhões de dispositivos estarão conectados até 2020 (EVAN, 2011). Com o uso dos objetos inteligentes será possível detectar seu contexto, controlá-lo, viabilizar troca de informações uns com os outros, acessar serviços da internet e interagir com as pessoas. Em paralelo, uma gama de novas possibilidades de aplicações surgem, por exemplo: cidades inteligentes (smart cities); saúde (smart healthcare); casas inteligentes (smart home) e desafios emergem (regulamentações, segurança, padronizações). Essas novas habilidades dos objetos inteligentes gerarão um grande número de oportunidades de pesquisas e projetos no âmbito acadêmico e empresarial.

Sendo assim, o objetivo desse artigo é mostrar a evolução histórica da Internet das Coisas, mostrar suas diferentes visões e conceitos, mapear suas aplicações e apontar os novos desafios no gerenciamento dos projetos pelos gerentes de projetos.  A metodologia utilizada foi baseada em uma revisão bibliográfica de artigos em congressos nacionais e internacionais e livros desde 1990.

HISTÓRIA DA INTERNET DAS COISAS

Primeira torradeira conectada à internet

Fonte: Gumption (2016)

Em 1990, John Romkey criou o primeiro dispositivo em internet das coisas. Este autor criou uma torradeira que poderia ser ligada e desligada pela Internet e apresentou na INTEROP '89 Conference. Dan Lynch, presidente da Interop na época, prometeu a John Romkey que, se a torradeira fosse ligada pela internet, o aparelho seria colocado em exposição durante a conferência. Diante desse desafio, John Romkey conectou a torradeira a um computador com rede TCP / IP, e foi um tremendo sucesso. Porém, durante esse teste, o pão foi incluído manualmente na torradeira. Após um ano, este requisito foi corrigido e apresentado na mesma conferência, por meio de um pequeno guindaste robótico no sistema (FIGURA 1). Este robô era controlado pela Internet, pegou a fatia de pão e colocou na torradeira, automatizando, desta forma, o sistema de ponta a ponta (DEORAS, 2016).

Em 1991, Weiser (1991) escreveu o artigo The Computer for the 21st Century, que aborda o futuro da Internet das Coisas. Este autor chama de “computação ubíqua”. No artigo, o autor afirma que os dispositivos serão conectados em todos os lugares de forma tão transparente para o ser humano, que se tornará “invisível”, possibilitando, de forma natural, a realização das atividades, sem haver preocupação em instalar, configurar e manter os recursos computacionais (WEISER, 1991; GALEGALE et al, 2016). Este artigo é um marco na pesquisa sobre Internet das Coisas e é citado, praticamente, em toda a literatura sobre esse assunto (SINGER, 2012).

Em 1996, Venkatesh (1996) também estudou o uso da computação no ambiente de trabalho e no lar, parecido com o conceito de Internet das Coisas. Ele previu que as tarefas da casa, por exemplo, preparação de alimentos ou compras para reposição de estoques, seriam realizadas através de casas especializadas. Outra possível origem do termo Internet das Coisas, é encontrado no trabalho Greenfield (1999). A autora delineou um cenário no qual objetos processam informação. Outro autor também de destaque foi Gershenfeld (1999), que publicou o livro When things start to think. Este livro prevê e descreve algumas experiências de computação, nanotecnologia e preocupações relacionadas a emoções em uma realidade de integração com os objetos que geram informação.

Em setembro de 1999, Kevin Ashton, cofundador e diretor executivo do Auto-ID Center, proferiu uma palestra para a Procter & Gamble, e apresentou uma nova ideia do sistema RFID para a rastreabilidade do produto na cadeia de suprimentos. Para chamar a atenção dos executivos, ele colocou no título da apresentação a expressão Internet of Things. Para Ashton (2009), os objetos do mundo físico poderiam se conectar à internet, criando um mundo mais inteligente (FINEP, 2015). Este termo foi utilizado primeiramente por Kevin Ashton, e é considerado o criador deste termo (POSTSCAPES, 2017a).

Após 1999, a tecnologia RFID se destacou, sobretudo nas aplicações de cadeia de abastecimento. Seu prestígio aumentou no lançamento oficial da EPC- Network Electronic Product Code, ou código eletrônico do produto, criado pelo Auto-ID Center em setembro de 2003. O código eletrônico do produto permite a identificação automática dos objetos, mesmo de forma semelhante, possibilitando o seu monitoramento na cadeia de suprimentos, e gerenciando inventários.

Em janeiro de 2005, Wall Mart e o Departamento de Defesa dos Estados Unidos exigiram que os fornecedores utilizarem as etiquetas RFID nos paletes de seus produtos para o controle do estoque. Esse foi o marco do início do conceito das Internet das Coisas, com o uso do sistema RFID em massa na cadeia de suprimentos.

Em Junho de 2000, a LG apresentou uma geladeira inteligente durante um evento na Coreia do Sul, conectado à internet e gerenciado por meio de um sistema próprio.  Na época, o presidente da LG dos Estados Unidos, Simon Kang, disse que a geladeira esfriava os alimentos, mas também os consumidores poderiam usá-la como uma televisão, rádio, vídeo, bulletin board, agenda e câmera digital (SINGER, 2012; GUMPTION, 2016).

A partir de 2005, a discussão sobre Internet das Coisas se generalizou e ganhou atenção dos governos em relação a privacidade e segurança de dados. Neste ano, a International Telecommunications Union (ITU) publicou um relatório com o conceito de Internet das Coisas com uma visão abrangente e holística. No seu ponto de vista, internet das coisas poderia conectar qualquer objeto, por meio de tecnologias, como RFID, sensores, rede de sensores sem fio, sistemas embarcados e nanotecnologia, além de transpor alguns desafios importantes como a padronização, privacidade, especto de frequência e questões sociais e éticas (FREITAS DIAS, 2016).

Ainda em 2005, foi o lançamento do Nabaztag.  Um objeto com a forma de um coelho conectado à internet, que poderia ser programado para receber previsão do tempo, ler e-mails, entre outros. O Nabaztag foi o primeiro objeto inteligente comercializado em larga escala (SINGER, 2012).

Em 2008-2009, segundo a Cisco IBSG -  Internet Business Solutions, havia mais objetos conectados, tais como: smartphones, tablets e computadores do que a população mundial. Por isso, este período é considerado o ano do nascimento da Internet das Coisas (ALI;  ALI, 2015; POSTSCAPES, 2017a).

Em 2008, Rob Van Kranemburg publica o livro The Internet of Things,  que aborda sob um novo paradigma em que os objetos produzem informação. Este livro é uma das grandes referências teóricas sobre Internet das Coisas (SINGER, 2012).

Ainda em 2011, o termo Internet das Coisas foi adicionado ao Gartner Hype Cycle 2011 e em 2014.

Gartner Hype Cycle 2014 Fonte: Gartner (2014a)

Também em 2011 foi discutido a criação de padrões internacionais para a criação de objetos conectados no panorama global. O International Telecommunications Union (ITU) vem reunindo especialistas para a consolidação de um padrão global.

Em março de 2012, a União Europeia propôs uma consulta pública para que os cidadãos apontassem suas necessidades e seguranças em Internet das Coisas. Em 16 e 17 de junho, Londres sediou o 1º Open IoT Assembly.

A partir de 2015, a Internet das Coisas já é uma realidade e cerca de 4,9 bilhões de coisas estão conectadas e em uso, um aumento de 30% em relação a 2014 e atingirá 25 bilhões até 2020. A Internet das Coisas tornou-se uma força poderosa para a transformação dos negócios e seu impacto disruptivo em todas as indústrias e na sociedade (GARTNER, 2014b).

Atualmente, a Internet das Coisas recebe uma atenção e suporte da Comissão Europeia (CE) por meio do Programa Horizon 2020, o maior programa de Pesquisa e Inovação da União Europeia (EU), com cerca de 80 milhões de euros de financiamento disponíveis ao longo de 7 anos – período de 2014-2020 (HORIZON 2020). 

Internet das Coisas no Brasil

Em 2010, Salvador sediou o primeiro evento em Internet das Coisas, conhecido como “1º Congresso de Tecnologia, Sistemas e Serviços com RFID”, organizado pelo CIMATEC SENAI e Saint Paul Etiquetas Inteligentes. A 2º edição ocorreu em Búzios em 2011 e mudou o nome para “Congresso Brasileiro de Internet das coisas e RFID”. Ainda em 2010, a cidade do Rio de Janeiro opera com tecnologia de cidades inteligentes da IBM, por meio de um telão com o mapa da cidade e imagens de câmeras, que permitem visualizar o trânsito e diversas ocorrências.
Em junho de 2011, foi criado o Fórum Brasileiro de Internet das Coisas. Seu objetivo é mostrar a importância da Internet das Coisas para a sociedade, as novas tecnologias, e como o Brasil pode ser um participante global nesse segmento (FORUM BRASILEIRO DE IOT, 2017).
Em 2016, o Fórum organizou o 1º Congresso Brasileiro e Latino Americano em Internet das Coisas com o tema: “Smart Word: a IoT como base de um mundo melhor” (FORUM BRASILEIRO DE IOT, 2017) em parceria com grupo BMComm. Em 2017, está previsto o 2º Congresso Brasileiro e Latino Americano em Internet das Coisas (IOTLATINAMERICA, 2017). 

Em Dezembro de 2015, foi fundado a Associação Brasileira em Internet das Coisas (ABINC), cujo propósito é representar o mercado perante a Anatel, o Ministério das Comunicações, autoridades constituídas e outros órgãos reguladores setoriais ou de fomento de pesquisa, por meio de seus associados (ABINC, 2017).

Em 2016, foi criado o Núcleo de Estudos e Pesquisas em Internet das Coisas (NEPIoT), com o propósito de ser um Hub de experimentação para estudos e projetos de Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação baseado em Internet das Coisas.  Formado por empresas conveniadas ao Instituto de Pesquisas Tecnológicas (IPT), que “operam em rede, para conduzir estudos e projetos em Internet das Coisas, e desenvolver um ecossistema experimental para a promoção e validação das tecnologias associadas com aplicações em ambiente urbano e/ou rural” (NEPIoT, 2017).

A partir de 2017, o governo brasileiro abriu uma Consulta Pública para realizar diagnóstico e propor políticas públicas no tema Internet das Coisas, estimulando a cooperação e articulação entre empresas, poder público, universidades e centros de pesquisa (PARTICIPA.BR, 2017).

INTERNET DAS COISAS: DIFERENTES VISÕES E CONCEITOS

O termo Internet das Coisas é um pouco confuso, não está bem definido nas pesquisas científicas, conferências realizadas no mercado e na academia e está sujeito ao debate filosófico (RAIWANI, 2013; KRANENBURG,2011).

Muitas vezes, este termo é chamado de physical internet, ubiquitous computing, ambient intelligence, machine to machine (M2M), industrial internet, web of things, connected environments, smart cities, spimes, everyware, pervasive internet, connected world, wireless sensor networks, situated computing, future internet, physical computing (POSTSCAPES, 2017b), ambient technology, ubiquitous technology, sensor web, sensor, network, wireless, sensor networks, smart dust, smart data, smart grid, cloud data, web 3.0, Object Naming System (KRANENBURG,2011).

O Quadro 1, a seguir, mostra alguns conceitos de Internet das Coisas encontrada na literatura:

Autor	Definição
Atzori et al (2011, p. 2787)[a]	A ideia básica deste conceito é a presença generalizada à nossa volta de uma variedade de coisas ou objetos - como tags de identificação por radiofrequência (RFID), sensores, atuadores, telefones celulares, etc. - que, por meio de esquemas de endereçamento exclusivos, são capazes para interagir uns com os outros e cooperar com outros objetos para alcançar objetivos comuns.
CASAGRAS (Amazonas, 2010, tradução)[b]	Uma infraestrutura de rede global, interligando objetos físicos e virtuais por meio da exploração de captura e comunicação de dados e capacidades de comunicação. Esta infraestrutura inclui a internet existente e em evolução, bem como os desenvolvimentos de rede. Ela oferecerá identificação de objetos específica, capacidade de sensoriamento e de conexão como base para o desenvolvimento de aplicações e serviços independentes cooperativos. Estes serão caracterizados por um elevado grau de captura autônoma de dados, transferência de eventos, conectividade e interoperabilidade de rede.
ETSI oneM2m[c]	Comunicação máquina-máquina é a comunicação entre duas ou mais entidades que não precisam necessariamente de uma intervenção humana direta. Os serviços M2M pretendem automatizar o processo de decisão e comunicação
IEEE (2014)[d]	Uma rede de itens - cada um incorporado com sensores - que estão conectados à internet
ITU-T Study Group Group 13[e]	Uma infraestrutura global para a sociedade da informação, permitindo serviços avançados por meio da interligação das coisas (físicas e virtuais) baseadas na interoperabilidade das tecnologias de informação e comunicação existentes e em evolução. NOTA 1 – Por meio da exploração das capacidades de identificação, captura de dados, processamento e comunicação, a IoT faz pleno uso das coisas para oferecer serviços a todos os tipos de aplicações, garantindo o cumprimento dos requisitos de segurança e privacidade. NOTA 2 – A partir de uma perspectiva mais ampla, a IoT pode ser compreendida como uma visão com implicações tecnológicas e sociais.
Friedwald, Michael; Raabe, Oliver (2011)[f]	Ubiquidade, computação pervasiva, ambiente inteligente e internet das coisas são conceitos praticamente idênticos. Ubiquidade é a contínua otimização e promoção de processos sociais e econômicos por inúmeros microprocessadores e sensores integrados ao ambiente.
CEP IoT (2009)	Uma infraestrutura de rede dinâmica e global com capacidades de autoconfiguração baseadas em protocolos de comunicação padronizados e interoperáveis nos quais as ‘coisas’ físicas e virtuais tem identidades, atributos físicos, personalidades virtuais, usam interfaces inteligentes e são completamente integradas na rede de informação. Na IoT, é esperado que as ‘coisas’ se tornem participantes ativas dos negócios e dos processos informacionais e sociais nos quais eles são capazes de interagir e comunicar-se entre eles e com o ambiente através da troca de dados e informação percebida sobre o ambiente, enquanto reagem de forma autônoma aos eventos do ‘mundo físico/real’ e o influenciam ao iniciar processos que engatilham ações e criam serviços com ou sem intervenção humana direta. Interfaces na forma de serviços facilitam as interações com as ‘coisas inteligentes’ na Internet, informar e alterar seus estados e qualquer informação associada a eles, levando em conta questões de segurança e privacidade. (CERP IoT, 2009, p. 6, tradução nossa)

As definições de Internet das Coisas expostas no Quadro 1 inclui apenas as tecnologias, e não se preocupa com o fator humano neste relacionamento tecnológico entre as coisas.

A definição do CEP IoT (2009) reúne diversos fatores que são a base da internet das coisas: uma rede global e padronização e identidade dos objetos e delimita a Internet das Coisas como: conectar os objetos dotados da capacidade, de agirem por conta própria, com ou sem supervisão humana (SINGER, 2012).

APLICAÇÕES EM INTERNET DAS COISAS

As aplicações de Internet das Coisas são inúmeras e diversas, e permeiam praticamente a vida diária das pessoas, das empresas e sociedade como um todo, transformando o mundo em smart world (FREITAS DIAS, 2016, PATEL; PATEL, 2016).  O smart world permite que a computação se torne “invisível” aos olhos do usuário, por meio da relação entre homem e máquina, tornando um mundo mais eficiente e eficaz.

A Figura 6, a seguir mostra um panorama da atuação da internet das coisas (FREITAS DIAS, 2016): 

Aplicações de IoT

·       Bem de consumo. Bens adquiridos pelos consumidores, tais como: smartphones, smart house, smart car e smart TV. 

·        eHealth. Fitness, bioeletrônica e cuidados com saúde. Por exemplo: Monitoramento e Controle da frequência cardíaca durante os exercícios. Monitoramento das condições dos pacientes nos hospitais e em casa de idosos. 

·       Transporte inteligente. Notificação das condições de tráfego, controle inteligente de rotas, monitoramento remoto do veículo, coordenação das rodovias e integração inteligente das plataformas de transporte.

·       Distribuição de energia (smart grid).  Acompanhamento das instalações de energia, subestações inteligentes, distribuição de energia automática e medições remotas dos relógios residenciais

·       Casas inteligentes.  Medições remotas de consumo, economia de energia, controle inteligente dos equipamentos residenciais e segurança residencial.

·       Distribuição e Logística.  Smart e-commerce, rastreabilidade, gerenciamento na distribuição e inventário.

·       Segurança Pública. Monitoramento no transporte de cargas perigosas e químicas, monitoramento da segurança pública, monitoramento das estruturas de construções de utilidade pública.

·       Indústria e Manufatura.  Economia de energia, controle da poluição, segurança na manufatura, monitoramento do ciclo de vida dos produtos, rastreamento dos produtos manufaturados na cadeia de abastecimento, monitoramento das condições ambientais e controle dos processos de produção.

·       Gestão da agricultura e dos recursos naturais.  Segurança e rastreabilidade dos produtos agrícolas, gerenciamento da qualidade, monitoramento ambiental para a produção e cultivo, gerenciamento no processo de produção, utilização dos recursos para a agricultura.

·       Smart Cities. Monitoramento estrutural: monitoramento das vibrações e condições dos materiais em edifícios, pontes e monumentos históricos, Energia Elétrica: iluminação inteligente e adaptável conforme a rua.  Segurança: monitoramento por meio de vídeo digital, gerenciamento de controle de incêndio e sistemas de anúncio público. Transporte: Estradas inteligentes com aviso mensagens e desvios de acordo com as condições climáticas e eventos inesperados como acidentes ou engarrafamentos. Estacionamento: monitoramento em tempo real da disponibilidade de espaços de estacionamento, sendo possível identificar e reservar vagas disponíveis. Gestão de Resíduos: detecção de níveis de lixo em recipientes para otimizar a rota de coleta de lixo Rotas.

CONCLUSÕES

A internet das coisas é um grande desafio, tanto o seu nível conceitual, como também tecnológico, pois são várias tecnologias embutidas em um único sistema.  Há muitos segmentos de mercado e verticais com aplicação de internet das coisas, e cada vez mais surgem novas aplicações (FREITAS DIAS, 2016).

De acordo com a consultoria McKinsey Global (MANYIKA et al, 2015), o impacto econômico da internet das coisas será de 3,9 à 11,1 trilhões por ano em 2025, significando 11% da economia mundial. Neste cenário, os usuários serão o maior potencial econômico, cerca de US$ 7,5 trilhões, que lhes trará maior conveniência, melhores produtos e serviços com o uso de sistemas de Internet das Coisas para capturar esse valor. Por outro lado, abre uma gama de oportunidades de projetos às empresas. No mundo da Internet das Coisas, a tecnologia digital é parte da estratégia empresarial e serão necessários novos modelos de gestão empresarial e de negócios, que vê a tecnologia como uma fonte de vantagem competitiva e não apenas como uma função de suporte.

Para implementar as novas estratégias digitais, serão necessários novos princípios de governança, ferramentas, gestão de projetos e processos de forma eficiente e eficaz para gerir, coordenar e conectar os recursos necessários dentro e além dos limites de corporações individuais. Assim, abre-se um gama de oportunidade para a atuação dos gerentes de projetos para implementar tais soluções, e lidar com um novo ambiente de transformação de grande impacto organizacional, tecnológico, social e cultural. 

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[a]Fonte: Atzori et al (2011, p. 2787), tradução nossa.

[b]Tradução Amazonas (2010).

[c]Fonte: Postcapes (2017), tradução nossa.

[d]Fonte: Postcapes (2017), tradução nossa.

[e]Fonte: Freitas Dias (2016, p. 20); Minerva; Biru; Rotondi (2015), tradução livre

[f]Friedwald; Oliver (2011), tradução nossa. 

Mônica Mancini, PhD, PMP Tem Pós-Doutoramento em Sistemas de Informação/Projetos/USP (2017), Gestão Estratégica de EAD/Senac(2016), MBA em Gestão Empresarial/FGVSP (2007), Doutorado em Ciências Sociais/PUCSP (2005), Mestrado em Administração/PUCSP (1999), Especialização em Administração Industrial/USP (1992) e Graduação em Administração com ênfase em Análise de sistemas/FASP (1989). Possui certificação PMP, COBIT, ITIL-F, ISO 20000, ISO 27002, Green IT Citizen. Sócia Diretora da MM Project Treinamento e Soluções em TI com foco em Treinamento, Projetos e Internet das Coisas. Mais de 30 anos de experiência na área de tecnologia e projetos. Conselheira de Governança do PMI São Paulo (2017-2018). Prêmio Diretora do Ano 2015 e Prêmio Voluntária do Ano 2012 do PMI São Paulo. Gerente, Mentora e Consultora do NepIOT - Núcleo de Estudos e Pesquisas em Internet das Coisas / IpT. Professora nos cursos de Graduação e Pós-Graduação Lato Sensu.

REFERÊNCIAS

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