NB-IoT

LoRa X Sigfox X NB-IoT: Qual opção escolher?

Os protocolos de comunicação da IoT, como LoRa, Sigfox e NB-IoT estão levando cada vez mais eficiência ao campo. São essenciais para transmitir a informação a um menor custo de conexão, menor consumo de bateria e taxa de transmissão.

Provavelmente você conhece os benefícios da Internet das Coisas (IoT) dentro do ambiente de produção agrícola: eficiência operacional, produtividade, novas experiências, geração de grande quantidade de dados e novos modelos de negócio. Para isso, redes como a Narrowband-IoT (NB-IoT), Sigfox e LoRa representam protocolos que estão rapidamente se popularizando entre empresas do agronegócio.

NB-IoT

Fonte: s2.glbimg

Com esses protocolos, a promessa é conectar praticamente tudo dentro do campo: desde um simples sensor de luminosidade até grandes máquinas agrícolas. Assim, por meio da IoT, o produtor terá facilidade, dinamismo e potencial para controlar diversas de suas atividades. 

Mas para que essa tecnologia se torne mais acessível, cabe à empresa rural entender quais são os vários protocolos de comunicação, ou seja, a linguagem que a IoT usará para se comunicar e/ou transmitir dados a um servidor, onde os dados serão tratados de acordo com a necessidade da aplicação. 

Elas são conhecidas como redes Low Power Wide Area (LPWA), tendo na NB-IoT, na LoRa e no Sigfox alguns exemplos que permitem conectar um dispositivo IoT à Internet. 

Mas você sabe quais são as características de cada um destes protocolos? E quais são as diferenças entre eles que indicam a recomendação de um ou outro protocolo? 

Continue acompanhando nosso artigo de hoje e descubra mais sobre estes protocolos de comunicação da IoT.

Protocolos de comunicação da IoT: Porque são tão importantes

Com o avanço tecnológico, a redução dos custos de fabricação e uso dos componentes eletrônicos viabilizou milhares de novos produtos e aplicações, como é o caso do rastreamento animal, monitoramento de lavouras no campo, drones, controle de iluminação, dentre outros. 

Neste novo contexto, o conceito IoT tem-se popularizado rapidamente. Segundo a instituição de inteligência de mercado Machina Research, no ano de 2025 o mundo terá aproximadamente 27 bilhões de dispositivos conectados, ante os 6 bilhões registrados em 2015.

Todo esse crescimento abre um espaço cada vez maior para desenvolvedores e novas empresas, inclusive no ambiente do agronegócio. No entanto, esse mesmo crescimento gera dúvidas sobre os caminhos a serem seguidos. Estes caminhos são abundantes, com suas escolhas podendo se situar tanto no campo de hardware ou  firmware, assim como na infraestrutura de rede e ferramentas de gerenciamento.

Um desses caminhos, talvez o mais importante, está relacionado à melhor estratégia para conectar uma enorme quantidade de dispositivos e sensores, ou seja, como realizar a transmissão de dados por meio de uma estrutura que seja confiável, duradoura e economicamente acessível?

A partir dessa necessidade, surgiram as redes Low Power Wide Area (LPWA). Cabe a essas redes conectar “coisas” através de redes com melhor cobertura, menor custo, além de menor consumo de bateria, fatores que ampliam o leque de soluções de IoT, especialmente no campo.

Fonte: enterpriseiotinsights

Vale ressaltar também que as redes LPWA se dividem em duas grandes categorias: 

  • Com frequências não licenciadas, onde destacam-se LoRa® e Sigfox; 
  • Com frequências licenciadas, tendo como principal representante a NB-IoT.

O grande benefício de operar em frequências licenciadas é não sofrer interferências.

Principais características das redes LPWA: NB-IoT, Lora® e Sigfox

Como já citamos, as redes Low Power Wide Area (LPWA) surgiram com o propósito de conectar milhões de “coisas” que possuem menor valor agregado, com redes de melhor cobertura, menor custo de conexão e menor consumo de bateria, ampliando o leque de soluções de IoT.

Assim, dentre essas redes que oferecem maiores possibilidades, as mais importantes são NB-IoT, LoRa® e Sigfox, que possibilitam a conquista de objetivos semelhantes, mas com características distintas entre si. Veja mais sobre cada uma dessas redes a seguir.

NB-IoT (Narrow Band IoT, ou Banda Estreita para Internet das Coisas)

Esse tipo de tecnologia se destaca por prover uma rede de grande alcance e com baixo consumo de energia, sendo essas características essenciais para conectarmos “coisas” de qualquer natureza ou necessidade, como já citamos neste conteúdo exclusivo sobre o tema.

Sendo assim, a NB-IoT opera dentro do padrão LTE licenciada (Long Term Evolution) que funciona:

  • Independentemente;
  • Nas bandas de 200 kHz não utilizadas e que foram usadas anteriormente para GSM (Sistema Global de Comunicações Móveis);
  • Nas estações base LTE, alocando um bloco de recursos para operações NB-IoT ou em suas faixas de guarda. 

A rede NB-IoT funciona de forma complementar à rede 4G, fazendo com que o alcance da rede possa ter em média distâncias entre 2,5 a 3 vezes a distância alcançada pela rede 4G/LTE.

Por isso a NB-IoT é recomendada para projetos que abrangem grandes áreas, mas que não demandam um alto volume de transmissão de dados, como é o caso dos variados sensores e medidores presentes em lavouras agrícolas. Você pode conferir a explicação no vídeo abaixo, apresentado por Armando Lucrecia, especialista em IoT.

Dessa forma, a NB-IoT é uma rede recomendada para dispositivos, ou “coisas”, que não exigem um alto volume de transmissão de dados, mas que, ao mesmo tempo, exigem alto alcance de cobertura.

LoRa® (Long Range Network)

A rede LoRa é uma solução sem fio sub-GHz em frequência não licenciada que endereça demandas para conexão entre dispositivos para aplicações de baixo consumo, longa distância (em alguns locais é possível conseguir 15 a 20 km, caso do campo) e baixo custo de infraestrutura.

Dessa forma, a rede LoRaWAN, cuja propriedade é da empresa Semtech, utiliza as bandas ISM (Industrial, Scientific and Medical), responsáveis pela transmissão de dados dos IoTs. Essas bandas são caracterizadas como frequências não licenciadas que variam entre 6MHz até 244GHz (não sequencialmente e, sim, em intervalos definidos).

No Brasil, a frequência adotada para a transmissão dos dados por meio da LoRaWAN foi o intervalo de 902MHz-928MHz, exceto por algumas frequências desse intervalo que são de uso exclusivo para celulares.

Especificamente para o agronegócio, os data points (onde acontece parte do processamento dos dados) para análise tendem a estar consideravelmente distantes do local da operação. Assim como a NB-IoT, o fato da LoRa ser uma rede Low Power Wide Area (LPWAN) facilita a implementação de IoT no campo.

Sigfox

Com o mesmo propósito das redes anteriores, o protocolo Sigfox foi desenvolvido por uma empresa francesa (de mesmo nome, Sigfox), com o objetivo de prover conectividade global para IoT. 

O Sigfox é indicado para aplicações mais simples, que não exijam muita troca de mensagens e com poucos dados, como dispositivos de monitoramento e sensores, que geralmente mandam somente um status sobre determinada condição diariamente.

Vale ressaltar ainda que o alcance de uma rede Sigfox é de aproximadamente 10km em áreas urbanas, já nas áreas rurais é de 40km. Esse é um alcance considerável, sendo, por isso, interessante para o monitoramento de lavouras.

Qual tecnologia ideal para os meus projetos de IoT?

Você pretende iniciar um projeto de IoT em sua empresa rural? Se sua resposta é sim, você precisa definir alguns pontos de forma prévia:

  • Qual é a necessidade de uso?
  • Qual a estrutura da aplicação?
  • Onde essa estrutura será implantada?
  • Qual o nível de complexidade do projeto?
  • Qual é o tipo de tecnologia do protocolo?

Assim, a definição de qual protocolo se comporta da forma mais adequada vai depender da análise de várias características do projeto em questão. De modo geral, todas reduzem significativamente o consumo de energia dos dispositivos, além de permitir conexões a longas distâncias.

Diante de tudo isso, para evitar erros e até trabalho excessivo com um maior custo, conhecer os protocolos se torna uma vantagem na hora de realizar a melhor escolha.

Fonte: blog.techdesign

Os protocolos Sigfox e LoRa, por exemplo, são proprietários, ou seja, por serem privadas,  precisam construir suas próprias redes de comunicação que irão cobrir a maior área possível, então sua disponibilidade depende da cobertura destas redes particulares.

Mesmo com suas redes em crescimento, a cobertura da LoRa e da Sigfox ainda é muito menor do que as de protocolos como NB-IoT que faz uso do padrão 3GPP (3rd Generation Partnership Project – uma organização global que visa padronizar a criação, envio e reprodução de arquivos).

É importante que fique claro que não basta ter cobertura 4G, sendo necessário também que a(s) operadora(s) habilitem também a NB-IoT. Se a escolha for uma das tecnologias privadas (Sigfox ou Lora), haverá a necessidade de consultar as empresas criadoras dessas tecnologias para saber se a região interessada está coberta pela rede de comunicação.

Além da questão relacionada à cobertura, o tipo de tecnologia do protocolo – proprietária ou padrão 3GPP — também é importante, pois indicará se haverá a necessidade de realizar o processo de homologação do produto.

Conclusão

Para colocar em prática seus projetos que envolvem Internet das Coisas, as empresas do agronegócio nacional devem fazer uma série de questionamentos sobre todas as camadas do projeto: hardware, software, servidores e principalmente a forma com que a informação chegará até o servidor. 

O presente artigo comentou três redes LPWAN: LoRa®, Sigfox e NB-IoT. Cada uma destas redes tem suas particularidades e características que se adequam a diferentes cenários. Sendo assim, a escolha adequada deve se basear na avaliação do custo de infraestrutura, serviço mensal, gerenciamento de dispositivos e cobertura de área, além do custo de hardware.

Por fim, é importante citar que haverá espaço para a coexistência de vários tipos de rede, e que, no futuro, a conectividade das atividades relacionadas ao agronegócio também será caracterizada pela valorização da diversidade.

NB-IoT

NB-IoT: Veja como funciona e quais as suas características

https://www.valtra.com.br/espaco-valtra/sobre-a-valtra.html

A infinidade de sensores de Internet das Coisas (IoT), associada à coleta de uma grande quantidade de dados e sistemas de automação são tecnologias cada dia mais utilizadas no agro. Porém, para que todos os dispositivos tragam os resultados desejados, há a necessidade da adoção de uma tecnologia de conectividade de qualidade, tendo no NB-IoT uma excelente opção.

Por definição, NB-IoT é a sigla para “Narrowband Internet of Things”, ou seja, Banda Estreita para Internet das Coisas. Sendo assim, essa tecnologia é uma LPWAN (Low Power Wide Area Network – “redes de grande alcance com baixo consumo de energia”), cujo desenvolvimento permite a aplicação da Internet das Coisas em maior escala.

Basicamente, cabe ao NB-IoT realizar a cobertura de grandes áreas (como é o caso de lavouras do agro), mas que não demandam um alto volume de transmissão de dados (caso dos variados sensores utilizados no campo). Portanto, o NB-IoT impacta o produtor em várias vertentes do agronegócio.

Dessa forma, é importante entender o que é e como se dá o funcionamento desse tipo de tecnologia, assim como as características que fazem o NB-IoT ser fundamental para a implantação da internet das coisas dentro do agronegócio.

O que é o padrão NB-IoT?

Do ponto de vista técnico, o NB-IoT é um padrão de tecnologia de conectividade sem fio desenvolvido pelo 3GPP (3rd Generation Partnership Project), que é um organismo de padrões internacionais responsável por todos os principais padrões de telecomunicações móveis.

NB-IoT

Fonte: Startagro

A tecnologia de conectividade NB-IoT usa o mesmo espectro sem fio que a tecnologia 4G LTE, mas ao contrário dessa tecnologia e outros padrões de telecomunicações sem fio de gerações anteriores, o NB-IoT (junto com LTE-M) foi desenvolvido para oferecer boa conectividade especificamente para as tecnologias de IoT.

Assim, o NB-IoT é conceituado como um padrão de tecnologia de rádio LPWAN (Low Power Wide Area Network) que permite uma ampla conexão de dispositivos e serviços, por intermédio das redes móveis, como por exemplo a rede 4G. Ele usa um espectro de frequência licenciado onde não há interferência com outros dispositivos, fato esse que garante uma transferência de dados bem mais estável.

Com base nisso, a tecnologia NB-IoT foi projetada para que se pudesse trabalhar com dispositivos específicos que apresentavam algumas limitações, tais como poder de processamento, vida útil da bateria e longas áreas.

Padrão de funcionamento do NB-IoT

O NB-IoT é também conhecido como IoT de banda estreita, como o próprio nome sugere, foi projetado para que possa operar utilizando bandas de espectro estreito (de 180 kHz ou 200 kHz). 

Mas como funciona esse tipo de tecnologia?

O NB-IoT é, basicamente, uma tecnologia de celular. Ou seja, ele usa as bandas celulares de comunicação, sendo projetado para operar de três maneiras diferentes: 

  • Usando a banda GSM para substituir implantações existentes (autônomo); 
  • Usando a banda LTE enquanto a compartilha (dentro da banda) ou; 
  • Usando o espaçamento entre os canais LTE para maximizar o espectro de comunicação (banda de guarda). 

Quanto aos dispositivos habilitados para operar em NB-IoT, o cenário mais típico de operação do dispositivo envolve o seguinte padrão de funcionamento: o dispositivo permanece desconectado da rede até que tenha alguns dados para transmitir (por exemplo, uma leitura de um sensor do solo na agricultura), então ele estabelece a conexão, transmite os dados e então se desconecta. 

Uma vez que a conexão é estabelecida, o dispositivo a mantém (RRC Conectado) por um tempo configurável até que se torne inativo (RRC Idle) e termine se desconectando.

Durante o modo conectado (RRC conectado), o EU (equipamento do usuário) pode solicitar mais recursos e transmitir mais dados, o que basicamente reflete como as coisas funcionam dentro da arquitetura LTE. O NB-IoT também permite uma desconexão imediata assim que a confirmação dos dados é recebida, mas isso implica na falta de uma janela de downlink. 

Para entender de uma forma mais prática, convidamos você a conferir o vídeo abaixo (em inglês), que exemplifica o que é a banda estreita e como o NB-IoT se enquadra neste contexto.

Principais características da tecnologia NB-IoT

Agora que entendemos em termos gerais o padrão de funcionamento da tecnologia NB-IoT, vamos discutir algumas de suas vantagens e características que estimulam sua adoção no campo.

Dentre as características dessa tecnologia, vale salientar como mais significativas:

  • Tecnologia de baixo custo;
  • Funciona com um baixo consumo energético;
  • Maior longevidade das baterias dos equipamentos;
  • Permite a conexão de um número significativo de equipamentos IoT;
  • Cobertura de longo alcance, sendo por isso ideal para áreas agrícolas;
  • Largura de Banda: 180 Khz;
  • Latência: 1,5 a 10 seg;
  • Transmissão de Dados: 100 Kbps.

Além do mais, o NB-IoT é half-duplex, ou seja, permite realizar com a mesma eficiência a conexão à rede celular, a alocação de recursos de rede ao nó (conhecido como Equipamento de Usuário ou UE) e a transmissão de dados.

NB-IoT

NB-IoT é Half-duplex. Fonte: Avsystem

Diante dessas muitas possibilidades, o NB-IoT é caracterizado como sendo a rede mais recomendada para conectar dispositivos, ou “coisas” que não exigem um alto volume de transmissão de dados.

Ao mesmo tempo, essa rede oferece um grande alcance de cobertura para aqueles sistemas mais simples e que não exijam uma transmissão instantânea. Estes são os casos dos sensores meteorológicos e de umidade do solo ou dos diversos sensores presentes em maquinários agrícolas.

Aplicações do NB-IoT na área agrícola

Com o aumento da competitividade, necessidade de maior rendimento da produção e redução dos desperdícios, a rotina do agronegócio vem exigindo do seu gestor a tomada de decisões muito mais rápidas e assertivas. 

Para possibilitar isso, diversas soluções de IoT são, dia após dia, implantadas no campo. Elas fazem com que o produtor tenha acesso às informações em tempo real de tudo relacionado às lavouras, facilitando a tomada de decisão e o uso da agricultura digital.

Por meio do uso das inovações de IoT, a atividade agrícola tem a possibilidade de ser mais precisa e técnica. Mas para que os dados cheguem ao destino e sejam rapidamente analisados, é essencial ter uma rede que permita conectar sensores à base de recepção dos dados, e como vimos até aqui, o NB-IoT é uma excelente opção.

Diante dessa questão, muitos são os usos e benefícios do NB-IoT para a atividade agropecuária, dentre os quais vale citar:

  • Transmitir dados e informações de sensores de temperatura, umidade e qualidade do ar/solos de forma eficaz e segura;
  • Transmitir dados do monitoramento das variáveis internas de silos armazenadores de grãos, caso da temperatura e da umidade da massa armazenada;
  • Georreferenciamento, cuja função é suportar o entendimento e o mapeamento das necessidades de cada propriedade rural.

A partir da análise dos dados transmitidos por esse tipo de tecnologia, os profissionais de agrárias terão a possibilidade de tomar decisões bem mais sólidas e assertivas, permitindo ajustar a gestão do agronegócio de acordo com as necessidades apontadas pelas informações obtidas.

Além disso, à medida que a rede NB-IoT se expande, naturalmente uma grande variedade de soluções inteligentes para o agronegócio surgem para alcançar a tão desejada fazenda do futuro (fazenda 4.0), baseada em um conjunto autônomo e conectado de soluções que permitem maior precisão e confiabilidade para as técnicas agrícolas.

Conclusão

A oferta de uma conexão de maior qualidade no campo é uma necessidade recorrente diante do avanço da agricultura 4.0. 

Com isso, avanços em tecnologia são constantes e permitem oferecer uma conectividade de melhor qualidade dentro do agronegócio, beneficiando propriedades de todos os tamanhos e seus respectivos sistemas produtivos. 

Uma das tecnologias que estão ganhando maior representatividade neste cenário é o NB-IoT, que permite a transmissão de dados agrícolas com estabilidade e com longo alcance, além da conexão de um grande número de dispositivos sempre com a mesma qualidade. 

 

Para ficar por dentro de mais novidades relacionadas à conectividade rural, continue acompanhando o blog da ConectarAGRO e tenha sempre os melhores conteúdos a sua disposição.

NB-IoT

NB-IoT: 4 recursos que você pode utilizar na sua lavoura

Os resultados produtivos da agricultura de precisão nas lavouras brasileiras demonstram a eficiência das tecnologias aplicadas nas atividades rurais, como IoT, inteligência artificial, Big Data, NB-IoT e CAT M. 

Os recursos para coleta de informações e gestão de dados, possibilitados por softwares e equipamentos, como sensores e drones, reformularam as práticas de manejo agrícola. 

De forma contínua, a oferta de soluções tecnológicas se propagou no meio rural brasileiro, demonstrando os benefícios que podem ser conquistados com a adoção de novos sistemas digitais. 

Entre eles, a ampliação das funcionalidades proporcionadas pela aplicação da Internet das Coisas (IoT – Internet of Things), idealizada com a função de permitir a comunicação direta entre diferentes objetos, por meio da conexão à internet.

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Na agricultura, a aplicação da IoT viabiliza a criação de sistemas para uma completa gestão da atividade rural. Essa condição é observada, por exemplo, nos dados fornecidos pela integração de máquinas e sistemas. As informações coletadas são analisadas e combinadas de forma a ajustar falhas de manejo ou para definir estratégias mais eficientes de cultivo.

Esse é apenas um dos exemplos viabilizados pela Internet das Coisas que pode usufruir de mais uma possibilidade de conectividade, o NB-IoT. O modelo tecnológico permite aumentar a quantidade de dispositivos conectados em uma mesma rede, incrementando a eficiência na transmissão de informações. 

Mas, antes de comentar sua aplicação no campo é importante ter mais detalhes sobre o funcionamento, acompanhe.

O que significa NB-IoT?

O Narrowband Internet of Things (ou simplesmente NB-IoT) é conceituado como um padrão de tecnologia de rádio LPWAN (Low Power Wide Area Network) que permite uma ampla conexão de dispositivos e serviços, por intermédio das redes móveis.

Desenvolvido pelo projeto 3GPP, a rede foi planejada para atender o propósito da internet das coisas e se diferencia pelo baixo custo, longa duração da bateria e alta densidade de conexão. 

A fim de se ter uma melhor compreensão do funcionamento do NB-IoT é necessário esclarecer que a LPWAN é definida como um conjunto de várias tecnologias de rede de área ampla, com baixo consumo de energia e alcance de cobertura em locais não atendidos pelas tecnologias convencionais. 

Em outras palavras, o NB-IoT é  uma funcionalidade tecnológica com capacidade para conectar uma grande quantidade de dispositivos. Para os especialistas do setor essa solução atende com eficiência a necessidade de aplicações da internet das coisas, em situações que não exijam alto volume de transmissão de dados. 

No Brasil, operadoras como a TIM já ativaram essa funcionalidade na rede comercial 4G, de forma a atender a demanda de soluções oferecidas pelo mercado. Utilizando a frequência 700 MHz, tem-se um aumento na cobertura de até 40% (em relação ao modelo tradicional) e a redução no consumo de bateria, condição fundamental para o funcionamento da IoT. 

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O que significa CAT M?

O CAT M é mais uma das tecnologias das Redes Móveis (como o NB-IoT) que fazem parte das especificações 4G LTE (Long Term Evolution), que tem como prioridade o suporte das comunicações M2M (Máquina a Máquina) também aplicável ao agronegócio.

Com funcionalidades semelhantes ao NB-IoT, o CAT M se diferencia por oferecer condições de usos em aplicações que necessitem de mais largura de banda, ou nas situações de movimento dos dispositivos móveis. Por isso, é indicada como uma opção eficiente em casos de rastreamento móvel, como por exemplo, gestão de frotas e monitoramento remoto de pacientes. 

Entretanto, essas características não diminuem as vantagens do NB-IoT e se apresenta como mais uma opção, para atendimento às diferentes necessidades empresariais no agro. 

Em suas primeiras especificações, o NB-IoT não se destacava nos casos de uso em que se exigisse suporte à mobilidade.  Contudo, por ser uma tecnologia padronizada por uma entidade de alcance global (o 3GPP),  novas funcionalidades e suportes foram incorporados e, hoje, mesmo ainda com limitações o “gap” do suporte à mobilidade começa a diminuir, ampliando a abrangência de aplicabilidade.

Qual é o tamanho da cobertura?

Desde 2018, as operadoras móveis intensificaram os investimentos na ampliação da cobertura das redes 4G LTE, com intuito de potencializar o alcance e a velocidade do downlink (recebimento de dados) e uplink (envio de dados). Como resultado houve uma expressiva melhora na experiência do usuário em termos de navegação e consumo de aplicativos. 

Dessa forma, quando há a necessidade de aplicações para internet das coisas, as redes oferecidas pelas tecnologias LPWA (NB-IoT e/ou CAT M) estão entre as que apresentam melhores condições para o fornecimento de uma rede de grande alcance, com um menor consumo de energia.  

 Além disso, a frequência de 700MHz, utilizada por essas tecnologias,  contribui para a efetividade do tráfego de dados em longas distâncias, ou ainda em ambientes remotos (caso das propriedades rurais) e de difícil acesso (subsolo). A cobertura pode variar de 30 a 50 quilômetros, utilizando apenas uma torre de telefonia. 

 

Principais recursos do NB-IoT para agricultura

Agora que você tem mais detalhes sobre a tecnologia e os benefícios que ela oferece em todos os setores produtivos é o momento de apresentar suas aplicações no setor agrícola. É oportuno lembrar que as técnicas utilizadas na agricultura de precisão abriram caminho para o reconhecimento e adesão das tecnologias no campo.

Algumas das possibilidades foram compiladas no relatório da consultoria norte-americana Berg Insight, chamado de “Livro Branco da IoT” (tradução livre). O estudo tem abrangência global e ressalta que o avanço na utilidade da IoT mostra o caminho para uma agricultura mais sustentável e lucrativa. 

1. Softwares 

Um dos exemplos mais utilizados na atualidade, são os softwares e serviços que colaboram para identificação de problemas na lavoura, como crescimento retardado das plantas, pragas e ervas daninhas. As informações processadas, por meio das imagens de drones, otimizam a quantidade e uniformidade de uso de herbicidas, fertilizantes e sementes. 

2. Sensores 

Outro recurso favorecido pelo NB-IoT são os sensores utilizados para mensuração do clima, solo e condições de cultivo. Além de disponibilizar mais de 40 parâmetros de informações ambientais, o produtor receberá sugestões sobre período de fertilização e plantio. 

3. Armadilhas de pragas 

O monitoramento remoto de doenças é mais um campo de interesse das empresas que desenvolvem dispositivos específicos para diagnóstico e controle de infestações, via internet das coisas. Já existem no mercado, soluções que utilizam armadilhas de insetos e apresentam indicações do tempo e quantidade de pesticidas que devem ser aplicados. 

4. Irrigação de precisão 

Um experimento piloto em desenvolvimento no Brasil está analisando os resultados de uma plataforma computacional idealizada para a gestão inteligente da irrigação, baseada em IoT. 

Os testes acontecem paralelamente na Espanha e Itália, conduzidos pela pesquisa Smart Water Management Platform (Swamp). Por intermédio de uma rede de sensores sem fio serão coletados dados agronômicos e de umidade solo, a fim de identificar a necessidade de irrigação das plantas em cada talhão da lavoura. 

Cenário que estimula investimentos

Em 2017, a base instalada de dispositivos de IoT sem fio na agricultura somou 18,8 milhões de conexões. A projeção feita pela Berg Insight, considerando uma taxa de crescimento anual de 10,6%, é de que o número alcance 31,1 milhões até 2022. 

No cenário brasileiro, a meta das operadoras é ampliar a cobertura 4G na área rural, a fim de que o setor produtivo possa usufruir das funcionalidades apresentadas pelo NB-IoT. Uma das iniciativas é o projeto ‘4G TIM no Campo’ que foi desenvolvido para ampliar a conectividade nas áreas rurais, utilizando a frequência 700 MHz. 

Ao fornecer uma rede com a tecnologia LTE 4G pública, a empresa tem objetivo de oferecer compatibilidade com vários equipamentos existentes no mercado e o mais importante, conectar os dispositivos em funcionamento com a IoT. 

Em síntese, as tecnologias proporcionadas pela internet das coisas estão demonstrando que são altamente positivas para todos os setores produtivos, inclusive, a agropecuária. Os agricultores vêm se preparando para as novas funcionalidades, estimulados pela agricultura de precisão e os benefícios comprovados em ganhos e sustentabilidade.

Logo, é importante acompanhar os avanços das iniciativas públicas e privadas, a fim de planejar e definir quais tecnologias serão mais adequadas para a realidade do seu negócio. 

E então, produtor, quais desses recursos são prioridade na sua atividade agrícola?

NB-IoT, Conectividade, Inovação

NB-IoT: O que é e como ela impacta o meio rural?

Certamente você já ouviu falar no termo Internet das Coisas, ou simplesmente IoT (Internet of Things) e os benefícios que essa rede traz ao agronegócio no âmbito da agricultura 4.0. Mas um novo conceito começa a surgir e promete benefícios ainda maiores: estamos falando da NB IoT.

Também citada como Narrowband-Internet of Things, a NB-IoT é uma rede que está rapidamente se popularizando entre empresas de vários setores, em especial aquelas ambientadas nas atividades ligadas ao agronegócio.

A NB-IoT foi projetada com o claro objetivo de viabilizar a popularização da Internet das Coisas em amplos espaços como é o caso de grandes fazendas ou qualquer outra grande área. 

Quanto utilizada no campo essa tecnologia se destaca por prover uma rede de grande alcance, mas que faz uso de baixo consumo de energia, características essenciais para conectarmos coisas de qualquer natureza.

Por isso, para atender a essa crescente demanda por conectividade do agronegócio brasileiro é importante ter melhor entendimento sobre o que é a NB-IoT assim como os impactos que essa nova tecnologia trará para as atividades realizadas pelo meio rural brasileiro.

O que é NB-IoT?

Como identificou a Confederação Nacional da Agricultura (CNA), ainda há uma grande deficiência na distribuição de internet em áreas rurais. Para resolver isso, iniciativas realizadas exclusivamente para o setor adquirem grande importância, pois possibilitam maior acesso a todos os benefícios que a tecnologia proporciona, sobretudo no caso de IoT para fazendas. Uma dessas tecnologias é a NB-IoT.

A NB-IoT caracteriza-se como um protocolo de comunicação na área de telecomunicações que permite melhor conexão com “coisas” de baixa complexidade. Por essa característica ela geralmente é usada em ambientes em que a conectividade (3G/4G e Wi-Fi) pode não funcionar de forma satisfatória.

Porém, para falar sobre a NB-IoT é preciso que conheçamos mais uma sigla na área de telecomunicações: LPWAN! Essa sigla designa Low Power Wide Area Network (“redes de grande alcance com baixo consumo de energia”, em tradução livre). 

As redes LPWAN foram desenvolvidas para permitir a conexão de milhões de “coisas”, principalmente em áreas mais abrangentes, com seus dispositivos precisando transmitir dados bem específicos, mas que ao mesmo tempo consomem muito menos bateria.

Dentre as muitas opções de LPWAN, a NB-IoT vem ganhando importância. Ela é uma camada de comunicação 4G e vem sendo gradativamente adotada em projetos relativos a IoT em vários países, inclusive no Brasil.

A NB-IoT é uma tecnologia LPWAN que opera dentro do padrão LTE licenciada (Long Term Evolution) que funciona da seguinte maneira:

  • Independentemente;
  • Nas bandas de 200 kHz não utilizadas que foram usadas anteriormente para GSM (Sistema Global de Comunicações Móveis);
  • Nas estações base LTE, alocando um bloco de recursos para operações NB-IoT ou em suas faixas de guarda.

Principais características da tecnologia da NB-IoT

As especificações para a tecnologia NB-IoT foram finalizadas em junho de 2016 pela 3GPP (3rd Generation Partnership Project). Essa é uma organização criada por sete empresas da área de telecomunicações do país que define padrões em tecnologias para redes móveis.

Mas quais são as características dessa nova tecnologia que ajudam a Internet das Coisas a serem ainda mais populares e mais facilmente utilizadas?

Em um primeiro momento, precisamos entender que a rede NB-IoT funciona como um complemento da rede 4G em que o alcance da rede pode ter em média distâncias entre 2,5 a 3 vezes a distância alcançada pela rede 4G/LTE, que é de aproximadamente 100 km. 

O baixo consumo de energia é outro benefício interessante dessa rede, pois reduz a necessidade de manutenção dos sensores, e permite que a bateria seja muito mais durável, garantindo um produto mais robusto, confiável e econômico.  

Esse tipo de rede é mais indicado para sensores, como medidores e sensores fixos em um local e geralmente é utilizada em ambientes em que a conectividade precisa cobrir grandes áreas, como é o caso de muitas áreas rurais.

Dessa forma, a tecnologia do NB-IoT é ideal para projetos que abrangem uma grande área, mas que não demandam um alto volume de transmissão de dados, como é o caso dos variados sensores e medidores presentes em lavouras agrícolas.

Principais aplicações da NB-IoT no ambiente do agronegócio

Com base em todas suas características tecnológicas visualizadas é facilmente perceptível entender que muitas são as aplicações e usos para a NB-IoT. Dentre essas aplicações, os sensores ligados à internet ganham importância, principalmente por poderem monitorar plantações com maior eficácia. 

Assim, os principais usos e benefícios dessa tecnologia são:

  • Sensores com capacidade de medir a temperatura de um determinado local, a umidade e a qualidade do ar e dos solos;
  • Completo monitoramento das variáveis internas de silos destinados ao armazenamento de grãos, caso da temperatura e da umidade;
  • Georreferenciamento, cuja função é suportar o entendimento e o mapeamento das necessidades de cada propriedade rural.

A partir da análise dos dados atuais e históricos, os profissionais de agrárias conseguem tomar decisões bem mais sólidas e ajustar o trabalho de acordo com as necessidades apontadas pelas informações obtidas e transmitidas.

Dessa forma, é perceptível entender que as aplicações da IoT são inúmeras. Porém, nem todas elas podem se beneficiar dos protocolos NB-IoT.

Um exemplo são as aplicações relacionadas ao campo que transferem imagens e vídeos de câmeras. Para essa necessidade é que a NB-IoT é sempre acompanhada da rede 4G. A taxa de dados desse tipo de tecnologia é muito baixa quando comparada ao 4G, caracterizada como sendo a tecnologia ideal para aplicações desse segmento.

Porém, outras aplicações M2M (Machine-to-Machine ou, em português, Máquina a Máquina) como rastreamento, medição e sensoriamento, que transferem poucos dados (ou dados mais simples), podem utilizar normalmente o protocolo de NB-IoT.

As aplicações de sensoriamento, bastante comuns no agronegócio e que estão fora do perímetro urbano, são as grandes beneficiadas do longo alcance deste tipo de tecnologia.

Por alguns anos, essas operações de sensoriamento eram inviáveis no campo, por conta da falta de cobertura nessas áreas. Porém, com a grande abrangência do sinal de alcance da NB-IoT, esse problema pode ser reduzido e na grande maioria das regiões até eliminado.

Além disso, por apresentar melhores respostas a dispositivos estáticos, essa rede é ideal para aplicações de sensoriamento do clima das regiões produtivas, como temperatura ambiente, umidade do solo e incidência solar, tipicamente utilizadas em estações meteorológicas presentes em fazendas.

Por que seu negócio deve investir em NB-IoT?

A tecnologia NB-IoT foi desenvolvida para atender uma rede massiva de diversos dispositivos e sensores que fazem uso de alimentação via bateria que possuem anos de duração. 

Assim, esse tipo de tecnologia é normalmente projetado para que seja utilizado em locais onde não há necessidade de uma demanda de transporte de grande quantidade de dados ou baixa latência e, como sabemos, muitas das aplicações agrícolas se encaixam nestas ocorrências, indicando sua importância para o agronegócio em geral. 

Essa tecnologia é também indicada para aplicações menos sensíveis ao delay, devido à sua maior latência. Apresentam também baixo custo e reduzido consumo de energia.

 

Conclusão

A corrida para a conexão do campo está iniciada com o avanço da agricultura 4.0. As soluções de conectividade estão disponíveis, escolha a melhor tecnologia de acordo com sua aplicação e promova a transformação digital .

Com isso, avanços em tecnologia são constantes no âmbito do agronegócio, beneficiando propriedades de todos os tamanhos e seus respectivos sistemas produtivos. Hoje em dia temos inovações que resultam em economia e maior produtividade no campo.

Uma dessas tecnologias é a NB-IoT, que já gera um grande impacto na maneira como fazemos as coisas no campo e a tendência é que isso cresça ainda mais no futuro, levando maior qualidade aos sistemas de produção.

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