A INTERNET DAS COISAS COMO FATOR PRIMORDIAL NA INDÚSTRIA 4.0

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1 A INTERNET DAS COISAS COMO FATOR PRIMORDIAL NA INDÚSTRIA 4.0 The Internet of Things as a Primary Factor in Industry 4.0 Giovanna Queiroz Biaggi 1, Thainan Rangel Talhaire ², Thaís Corrêa Cardoso ³, Yasmin Lorraine Ramos 4, Ana Paula Garrido de Queiroga 5, Luciene Cavalcanti Rodrigues 6 1 Graduanda do Curso de Engenharia de Produção, UNILAGO, giovanna_qb@hotmail.com 2 Graduando do Curso de Engenharia de Produção, UNILAGO, thainan.rangel@hotmail.com ³ Graduanda do Curso de Engenharia de Produção, UNILAGO, thais_correa01@hotmail.com 4 Graduanda do Curso de Engenharia de Produção, UNILAGO, yasmin.lorraine@hotmail.com 5 Docente do Curso de Engenharia de Produção, UNILAGO, anaproj.eng@gmail.com 6 Docente dos Cursos de Informática para Negócios, FATEC São José do Rio Preto Tecnologia em Análise e Desenvolvimento de Sistemas, IFSP Votuporanga, luciene.etec@gmail.com RESUMO: A Internet das Coisas (IoT) é uma revolução industrial que conecta os itens usados no dia a dia à rede mundial de computadores, esta tende a controlar remotamente os objetos e permitir que eles sejam acessados como provedores de serviços, por isso, engloba claramente a inovação e a criatividade, sendo abordada no contexto tecnológico como uma tendência. Estas novas habilidades geram grandes oportunidades tanto no âmbito acadêmico quanto no industrial, podendo apresentar benefícios, riscos e desafios técnicos e sociais. O presente artigo tem como objetivo descrever a funcionalidade, aplicações, impactos nas indústrias e vantagens e desvantagens da IoT. Palavras Chave: Internet das Coisas; Inovação; Conexão; Oportunidades; Impactos na Indústria. ABSTRACT: The Internet of Things (IoT) is an industrial revolution that connects the items used day to day to the world Network of computers, this tends to control the objects remotely and allow them to be accessed as service providers, so it clearly encompasses the Innovation and creativity, being approached in the technological context as a trend. These new skills generate great opportunities both in academia and in the industrial area, and may present benefits, risks and technical and social challenges. This article aims to describe the functionality, applications, impacts on the industries and advantages and disadvantages of IoT. Keywords: Internet of Things; Innovation; Connection; Opportunities; Impacts on the Industry. 1. INTRODUÇÃO A Internet das Coisas (Internet of Things) caracteriza-se como uma rede de dispositivos e máquinas que conectam os itens usados no dia a dia à rede mundial de computadores e estabelecem uma troca de informações e dados, além de desempenhar atividades e controles habilmente engenhosos por meio de recursos operacionais. O objetivo é que cada vez mais o mundo real e o digital se interliguem através de dispositivos. O conceito surgiu em setembro de 1999 por Kevin Ashton, que criou um sistema de sensores omnipresentes conectando o mundo físico à internet, enquanto trabalhava em identificação por rádio frequência. O primeiro dispositivo da Internet das Coisas (IoT) desenvolvido foi uma torradeira que era interligada pela internet por Simon Hacket e John Romky e foi exposta na conferência de INTEROP em Devido ao grande sucesso, os criadores introduziram um pequeno guindaste robótico ao projeto, onde o guindaste seria controlado pela internet para pegar a fatia de pão e inserir na torradeira, deixando o sistema totalmente automatizado. Com isso, ao longo dos anos, a cobertura de dados móveis vem aperfeiçoando-se de modo considerável por meio de várias redes que disponibilizam velocidades de banda larga, embora ainda não sublime, nos próximos anos a maioria dos objetos se conectarão à rede.

2 Ao citar a IoT no setor industrial, criou-se um termo, IoT Internet Industrial das Coisas, esta tem como enfoque o desenvolvimento de informações em toda a cadeia de suprimentos, otimizando recursos e beneficiando os processos produtivos, onde, equipamentos, maquinários e fornecedores estão conectados em rede, isto permite que os gestores percebam a perca de produtividade e as falhas nos processos operacionais antecipadamente, tomando decisões de produção, contingências, segurança e custos em tempo real, através de um modelo artificial complementado pela IoT, por esse motivo, a mesma foi introduzida na Indústria OBJETIVO O principal objetivo deste artigo é relatar a funcionalidade da Internet das Coisas, suas aplicações, desafios, impactos nas indústrias e suas vantagens e desvantagens ao agrupar o mundo real ao digital com o intuito de melhoria nos processos e na agilidade da comunicação trazendo eficiência no meio industrial e alavancando a competitividade entre as empresas, por isso, a vasta aplicação desta nos negócios e organizações exige uma importância de estratégias e complexidades disponibilizadas por esta tecnologia. 3. A FUNCIONALIDADE DA INTERNET DAS COISAS Quando se fala da Internet of Things - IoT, que é traduzida para o português como Internet das Coisas, logo se pensa em uma revolução tecnológica, pois tem como objetivo conectar os itens usados no cotidiano a rede mundial de computadores. É considerada como um conceito inovador e totalmente diferente já que gera impacto por todas as áreas industriais, por exemplo, saúde, eletrônica e robótica, ou seja, a mesma está presente em tudo. É incrível perceber que hoje em dia a maioria dos dispositivos podem ser controlados ou prover informações via internet, para algumas pessoas isto pode ser assustador, porém, é a realidade e já faz parte do dia-a-dia. Atualmente, o celular é considerado um dos melhores aliados da sociedade, com ele é possível controlar uma enorme gama de atividades, por exemplo, acender as luzes, ligar a máquina de lavar, programar o ar-condicionado e até mesmo interagir com animais de estimação pelas câmeras de segurança. Começando com as mudanças no cotidiano, a IoT não estará presente somente nas áreas como saúde, esporte e serviços, ela fará parte também de segmentos menos visíveis ou destacadas pela mídia. A popularização de sensores possibilita a coleta e a transmissão de dados, isso faz com que a conectividade seja efetivada pelo avanço das redes sem fio, tornando universal o acesso e a propagação dos dados para a internet. A estimativa é que em 2020 mais de 40 bilhões de dispositivos estarão conectados (ABI Research, 2013). A figura 1 ilustra essa realidade.

3 FIGURA 1: A Evolução da IoT FONTE: Morales Mario, A PERCEPÇÃO DE SEGURANÇA A velocidade com que essa tecnologia é impulsionada por serviços que disponibilizam acesso instantâneo as informações sobre uma infinidade de dispositivos sem fio ou até mesmo por meio de nuvem, impressiona e fascina, no entanto, o problema começa quando não se percebe as vulnerabilidades de segurança que existem nos ambientes da IoT, observa-se na figura 2 alguns exemplos de ameaças à segurança dos sistemas. FIGURA 2: Mapeamento das Áreas de Superfície de Ataque FONTE: Miessler Daniel, Sabe-se que as redes da IoT, aplicativos e dispositivos móveis estão evoluindo cada vez mais e com isso vem a questão do quanto a segurança e a privacidade são fundamentais, pois, a quantidade de informações que se encontram desprotegidas é de extrema preocupação e por isso, deve-se atentar com toda a exposição referente a esses meios.

4 5. O PANORAMA DA INTERNET DAS COISAS Muitas coisas que rotineiramente utilizamos fazem parte da IoT, porém, em alguns casos não se percebe, pois esta já está implementada no cotidiano, assim como receber notificações sobre o tráfego nas rotas diárias usando o Google Maps, utilizar o celular para fazer compras e até mesmo monitorar as câmeras de segurança da residência através de smartphones. O mundo está se tornando totalmente interligado, a internet das coisas está constituindo grandes mudanças e isso permite o surgimento de oportunidades e desafios. Observa-se na perspectiva geral do panorama da Internet das Coisas, que existem alguns elementos principais que o compõe como os itens a seguir: Coisas: Estes são dispositivos, sensores, aplicativos, entre outros que possam enviar ou receber dados; Conectividade: Como o próprio nome diz, tudo aquilo que está conectado e que transmita dados através de redes ou outros sistemas para nuvem; Gerenciamento de dispositivos: São softwares aprimorados que tem capacidade de gerenciar dispositivos conectados; Experiência do cliente: Obter novas experiências do usuário que abraça seu cliente proporcionando melhores práticas. Estes são alguns componentes presentes no panorama da IoT, porém, existem outros que acoplados com os entes citados acima tornam-o mais completo, por exemplo, bens de consumo, transporte inteligente, distribuição e logística, indústria e manufatura, ehealth, casas inteligentes, segurança pública, gestão da agricultura e dos recursos naturais, dentre outros. A Internet das Coisas tem o intuito de preencher lacunas e inovar a experiência dos consumidores conectando os dispositivos utilizados por estes. 6. A INTERNET DAS COISAS EM DIFERENTES ÁREAS Na Internet das Coisas existem duas vertentes: a tecnológica, que impulsiona o desenvolvimento de componentes eletrônicos e de infraestrutura necessária; e a social, que devido às mudanças de comportamento estimulam o uso e consumo de produtos inteligentes, gerando assim grande demanda. 6.1 AS APLICAÇÕES DA INTERNET DAS COISAS As aplicações de IoT se dividem em três grupos, são eles: Usuário final: O surgimento de produtos e serviços híbridos, ou seja, os produtos/serviços finais entregues não serão mais somente produtos ofertados ou serviços prestados separadamente. A tendência é que passem a ser oferecidos produtos físicos tradicionais, tangíveis e conectados aos serviços, intangíveis. Para o usuário final, isto significará a quebra de fronteiras entre o virtual e o físico. O impacto será no uso e consumo de produtos do cotidiano. Dessa forma, o usuário final será o maior beneficiário da IoT. Negócios e serviços: As empresas terão visão granular de objetos, pessoas e operações, bem como gerar ações com maior valor agregado. Esta perspectiva refletirá em novas possibilidades tecnológicas, como a invisibilidade da tecnologia, bem como novos segmentos de mercado com foco em nichos especiais. Serão perceptíveis os modelos de negócios diferenciados como, por exemplo, produtos vendidos como serviços (produtos/serviços híbridos) ou produtos compartilhados (economia colaborativa). Embora esta perspectiva já possa ser sentida no cotidiano, ela ainda é desenvolvida de forma incipiente, ou seja, em pequena escala, o que não reflete toda a potencialidade que envolve o paradigma da IoT.

5 Indústria: A IoT aplicada a indústria poderá melhorar a eficiência operacional, sendo necessário o emprego de melhores práticas em toda a cadeia de valor. O objetivo é gerar resultados como maior redução de custos, aumento de produtividade e ganhos em escala, melhoria de produtos e abertura de mercados. A adoção de determinada tecnologia específica não é imediata, pois esta incorporação depende do uso de outras tecnologias complementares, com as quais formará um ambiente mais amplo e propício em que possa ser disseminada. Apesar de ser uma das tendências mais comentadas e esperadas para os próximos anos, a internet das coisas ainda está em fase embrionária e, com isso, desafios e implicações estão sendo previstos e contemplados em diversas áreas. 7. OS DESAFIOS E AS IMPLEMENTAÇÕES SOBRE O PARADIGMA DA INTERNET DAS COISAS A implementação de uma determinada tecnologia específica não é imediata, de modo que a utilização desta dependa do uso de outros componentes complementares, a fim de formar um ambiente amplo e propício a ser disseminado. A internet das coisas tornou-se tendência e vem sendo muito comentada e esperada para os próximos anos, porém, existem desafios e implicações que estão sendo previstas e tem contemplado em diversas áreas. 7.1 IMPLICAÇÕES TECNOLÓGICAS Com o intuito de difundir ao extremo a IoT são necessários alguns fatores tecnológicos, estes estão descritos abaixo de uma forma clara e concisa Avanço de Infraestrutura e Internet Para a implementação da IoT, torna-se necessário uma estrutura capaz de armazenar, processar e comunicar elevadas quantidades de dados, em virtude disso será essencial que a comunicação seja disponibilizada em todos os lugares Queda de custos e consumo de energia para processamento e armazenagem de dados Com isto, aumentará a quantidade de equipamentos conectados gerando maior demanda de energia. Segundo Abinee (2015), as mudanças nos investimentos das concessionárias de geração, transmissão e distribuição de energias elétricas brasileiras poderão influenciar os custos diretamente na produção de bens conectados, além dos gastos em utilização pelo consumidor final Miniaturização de componentes A fim de atender a demanda e os avanços para difundir a IoT para os hardwares será preciso tornar labels, tags e sensores com maior desempenho a custos mais acessíveis e para software, estabelecer novos métodos de coletar, agregar, interpretar e visualizar dados gerados pelos sensores, tanto para hardwares e softwares as adaptações deverão ocorrer simultaneamente à miniaturização dos componentes Implicações políticas No quesito político, os fatores relacionados à padronização predominam. Interoperabilidade de rede e protocolos de internet serão fatores críticos, em virtude de já existir uma desigualdade regional Implicações em negócios

6 Segundo o CEO da Manpower Group, Jonas Prising, no fórum econômico mundial (Accenture, 2015), com a entrada da IoT no mercado será necessário que as empresas repensem seus modelos de negócios, possibilitando maior atenção para o relacionamento com o consumidor e stakeholders, de modo que a mudança no conceito de venda se torne o produto tradicional em commodity, tendo em mente que o diferencial no valor ficará no serviço e não mais no produto Implicação social A questão social está interligada à segurança dos dados, conexão, empregos e ao ritmo das mudanças Segurança Com a chegada da internet das coisas, já que a ideia é tudo interligado a um sistema, a questão que vem sendo debatida ao redor do mundo está relacionada à segurança dos dados, assim, a Federal Trade Communication (FTC) reuniu-se a fim de discutir assuntos voltados a privacidade, segurança e neutralidade da rede em relação à IOT, em território americano Empregos A partir da automatização, robotização e com a IoT, foi estabelecido o questionamento sobre a redução de empregos. De acordo com o estudo da IoT da Accenture em 2015, a aplicação da IoT gerará novos empregos especializados, que precisarão de um conjunto de habilidades diferentes e em contrapartida os empregos de baixo nível tendem a reduzir. A questão que fica é qual habilidade será necessária no futuro e como às indústrias podem se preparar a isso Tempo de mudança As mudanças estão ocorrendo em escalas diferentes de ritmo, onde a sociedade e as empresas precisam de tempo para se adequar as mudanças. Os desafios e implicações podem ser observados na figura 3. FIGURA 3: Desafios e Implicações da IoT FONTE: Publicações Firjan, 2016.

7 8. VISÃO ESTRATÉGICA: O POSICIONAMENTO DA IoT NO CONTEXTO NACIONAL O Brasil vem sofrendo grandes mudanças no cenário econômico e político que impactam diretamente o país, com influências a expansão de infraestrutura e a pesquisa e desenvolvimento, onde criaram-se regulamentações a fim de manter a privacidade, neutralidade e segurança interna. Isto posto, o quadro 1 relata algumas das principais Leis Brasileiras que impactam indiretamente a Internet das Coisas. Quadro 1 Leis e Normas Brasileiras que influenciam a IoT FONTE: Adaptado de Publicações Firjan (2016). Outro ponto que precisa ter o dobro de atenção é que no Brasil os cursos voltados a IoT estão em fase inicial, nos quais a partir dos avanços tecnológicos será necessária mão de obra especializada que seja capaz de suprir a demanda do país. 9. O IMPACTO DA IoT NAS INDÚSTRIAS Um dos setores que mais têm se beneficiado pela Internet das Coisas é o Industrial, a conhecida Industrial Internet of Things (IoT), descrita como a aplicação de tecnologias em manufatura e seus

8 processos exige a integração de uma ampla parte dos conceitos e tecnologias relacionados à Internet das Coisas. De acordo com a Revista Computação Brasil, Abreu (2015) cita que dentre eles, incluem-se sensoriamento e atuação, computação em nuvem, grandes massas de dados e a necessidade de analisá-los de forma automática e sistemática, além de novos mecanismos de segurança, privacidade e interface homem-máquina. O reconhecimento da IoT pelas indústrias tornou-se uma questão de sobrevivência no mercado, auxiliando diretamente a produtividade, a qualidade dos serviços e até mesmo a redução de custos, o sistema influencia diretamente a cadeia de fornecedores e a logística de distribuição, ou seja, este setor é praticamente dependente da evolução da Internet das Coisas para satisfazer os consumidores finais, as aplicações industriais incluem o rastreamento de componentes e produtos dentro das fábricas, possibilitando uma estrutura onde é permitida a identificação de qual componente o cliente adquiriu, independente da indústria ou setor da fábrica. Segundo a Pesquisa da FAPESP (2017), entidades empresariais, o governo e agências de fomento discutem estratégias para estimular e organizar a disseminação da manufatura avançada no Brasil, um conjunto de tecnologias que sustentam processos industriais inteligentes. O desafio é garantir competitividade à indústria brasileira frente a uma transformação que ganha corpo na Europa e nos Estados Unidos, dando mais eficiência e flexibilidade as linhas de produção e reduzindo custos. De acordo com o estudo Internet das Coisas: Um plano de ação para o Brasil, estabelecido por um consórcio de instituições sob encomenda do Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social (BNDES), a competitividade visa promover o crescimento e desenvolvimento econômico por meio da melhoria da produtividade, da criação de modelos de negócio inovadores, e do desenvolvimento de produtos e serviços de maior valor agregado a partir da IoT. Um dos principais objetivos da IoT é a excelência operacional, onde, visa a otimização de processos com informações sobre tempo, erros e qualidade de serviço, no entanto, algumas desvantagens são percebidas na implementação da Internet das Coisas nas indústrias, por exemplo, a falta de conectividade momentânea com a internet ou entre dispositivos, causando efeitos em todo o processo produtivo, principalmente, perdas e atrasos na produção. Além disso, a segurança dos ambientes também é vista como fator primordial dentro das indústrias, pois, os equipamentos podem gerar interferência nos outros, uma queda de um dispositivo pode gerar faíscas e assim por diante. Portanto, a Internet das Coisas leva muitas vantagens e desvantagens as indústrias, no entanto, enquanto as fábricas não forem construídas com o objetivo de implementação desse sistema, o maior desafio será a inserção lenta das tecnologias fabris, analisando os riscos e prejuízos além de benefícios, estes podem ser observados abaixo na figura 4 por meio da evolução tecnológica.

9 FIGURA 4: Indústrias Conectadas FONTE: Internet das Coisas: Um plano de ação para o Brasil (2017). 10. CONSIDERAÇÕES FINAIS A efetivação mundial da Internet das Coisas ainda está em estágio introdutório, no entanto, a mesma está gerando grande impacto em distintos setores e contextos, esta é estabelecida como a criação de sistemas e ferramentas que disponibilizam inteligência aos objetos para que eles possam interagir, assim, observando-os em qualquer lugar e a qualquer hora, isto facilita a vida dos seres humanos. Com isso, vêem-se alguns benefícios que a mesma pode trazer as indústrias, por exemplo, flexibilização da produção, logística, monitoramento de processos e fácil acesso aos serviços. A Internet das Coisas não representa somente o avanço da tecnologia, mas a evolução da internet, transformando dados em informações, ou seja, a IoT liga várias tecnologias em um único sistema. Além disso, a mesma abre um conjunto de oportunidades de projetos as organizações, tornando-se parte da estratégia empresarial, com isso, são necessários modelos inovadores de gestão que englobem a tecnologia como vantagem competitiva e não somente um suporte. Para a implementação desse novo paradigma serão necessárias ferramentas e o gerenciamento de projetos, levando vantagens e oportunidades às empresas, os indivíduos e até mesmo a sociedade. Portanto, conclui-se que a IoT introduz aos setores muitas vantagens, no entanto, a mesma traz algumas desvantagens as quais estão relacionadas a segurança dos ambientes, algumas empresas estão mais vulneráveis aos riscos pois estão conectadas diretamente as redes e aos sistemas sensíveis e, por isso, são prejudicadas caso ocorra algum problema, grande parte dos riscos são desconhecidos e assim dados e sistemas podem ser danificados, com isso, torna-se fundamental o entendimento de todos os sistemas considerados para implantação com o intuito de proteção de todos os dispositivos IoT.

10 11. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ACCENTURE: The Growth Game-Changer: How the Industrial Internet of Things can drive progress and prosperity, AUTOJUN: A Indústria 4.0 e a Internet das Coisas. UFSC Campus Universitário, Florianópolis/SC, BNDES - Internet das Coisas: Um plano de Ação para o Brasil. Apresentação Câmara de IoT, COMPUTAÇÃO BRASIL: A Internet Das Coisas - Nós, As Cidades, Os Robôs, Os Carros: Tudo Conectado. Revista da Sociedade Brasileira de Computação Online, EGIDIO, L.; UKEI, T. Internet das Coisas (IoT): Uma análise de aplicabilidade. 1º WSEE - Workshop de Sistemas Embarcados da ES670, EVANS, D. A Internet das Coisas: como a próxima evolução da Internet está mudando tudo. Cisco Internet Business Solutions Group (IBSG), IDEIA LABS: Internet das Coisas no Brasil. Disponível em: < Acesso em: 03 mar MANCINI, M. Internet das Coisas: História, conceitos, aplicações e desafios. PMI Capítulo São Paulo, Brasil, Publicações FIRJAN Indústria 4.0: Internet das Coisas. Disponível em: < Acesso em: 03 mar Publicações FIRJAN Panorama da Inovação: Indústria 4.0. Disponível em: < Acesso em: 03 mar PESQUISA FAPESP O Brasil da Internet das Coisas. Revista Online, ed. 259, SEBRAE NACIONAL A Inovação e Tecnologia: Internet das Coisas. Disponível em: < Acesso em: 20 mar SILVA, A. M. et al. CRIATIVIDADE E INOVAÇÃO: Internet das Coisas (IoT Internet of Things). Revista Científica Expressão das Faculdades Promove, n. 09, SINGER, T. Tudo Conectado: conceitos e representações da Internet das Coisas. SIMSOCIAL II Simpósio em tecnologias digitais e sociabilidade, ZAMBARDA, P. A Internet das Coisas: entenda o conceito e o que muda com a tecnologia. Techtudo, 2014.