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.

NB-IoT

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. 

NB-IoT

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: 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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