A internet das coisas e o início da quarta revolução industrial

ARTIGO DE REVISÃO

GUIMARÃES, Raphael da Silva ^[1]

GUIMARÃES, Raphael da Silva. A internet das coisas e o início da quarta revolução industrial. Revista Científica Multidisciplinar Núcleo do Conhecimento. Ano. 07, Ed. 12, Vol. 03, pp. 42-55. Dezembro de 2022. ISSN: 2448-0959, Link de acesso: https://www.nucleodoconhecimento.com.br/tecnologia/a-internet-das-coisas, DOI: 10.3249/nucleodoconhecimento.com.br/tecnologia/a-internet-das-coisas

RESUMO

Do século XVIII até a atualidade, as gerações passaram sucessivamente pela primeira, segunda e terceira revoluções que abrem as portas para novas adaptações no cotidiano da sociedade. Desde o começo da internet, temos presenciado imensas e notáveis evoluções, partindo de simples troca de mensagens entre computadores até uma projeção de englobamento de todos os dispositivos eletrônicos existentes. Seria esse novo mecanismo o grande marco da revolução na indústria 4.0? No histórico desse auge ainda não alcançado, temos a frente uma nova era de expansão tecnológica, regida pela “Internet das coisas” , sendo esta, a grande expectativa  do setor industrial, um dos maiores interessados nessa nova etapa.

Palavras-chave: Internet das coisas, Tecnologia, Quarta revolução industrial, Indústria.

1. INTRODUÇÃO

A recente era do conhecimento é caracterizada por uma série de descobertas e evoluções no campo tecnológico. Uma enorme quantidade de tecnologia e informação participa dessa etapa atual de produção. Segundo Freitas (s.d), “essa revolução, por sua vez, está ligada diretamente à informática, robótica, telecomunicação, química, uso de novos materiais, biotecnologia, engenharia genética, entre muitos outros”.

Ultimamente, a produção de filmes e seriados que apresentam a vida futurística tem aumentado cada vez mais. Podemos citar dois exemplos, o mais recente é o seriado britânico “Black Mirror” (2019), da Netflix, neste, são apresentados vários episódios onde há a dependência humana da conexão à Internet, para as atividades rotineiras (como: aparelhos eletrodomésticos, dispositivos móveis, máquinas industriais, meios de transporte, entre outros). E o outro, “Star Trek”, que de acordo com a própria matéria publicada pelo site da BBC NEWS BRASIL (2016), a série de televisão realizou sete previsões tecnológicas que se concretizaram, sendo elas:  o telefone celular, o computador pessoal, o tablet, os aparelhos de tomografia e ressonância, o GPS, o dispositivo USB e as telas planas gigantes. Alguns objetos que aparecem nessas produções cinematográficas, já fazem parte de nossa vida prática e outras ainda estão sendo projetadas ou concebidas por estudiosos do assunto. As inovações ainda não concretizadas parecem surreais aos olhos dos ajustados à realidade vigente, mas não devem ser subestimadas.

O cenário presente e algumas hipóteses futuras da Internet das Coisas (IoT) (Internet of Things, em inglês), no campo industrial – Internet das Coisas Industrial (IIoT) – serão abordados neste artigo, retratando a adaptabilidade humana ao ambiente em constante dinâmica e baseando-se por expectativas, conceitos e propensões na evolução dessa tecnologia em ênfase. Este é um dos trabalhos incorporados a uma das linhas de pesquisas que vêm sendo realizadas no Instituto Cotemar, com o intuito de abordar um tema pouco revelado em nossas mídias, por ser relativamente novo, mas, que implicará em grandes transformações em toda a estrutura das relações globais em contínua expansão.

A análise teve como objetivo conhecer as transformações culturais e sociais que a IoT está ocasionando com o começo de um novo período tecnológico em conjunto com a Indústrias 4.0, buscando solucionar os desafios e apresentando as melhorias para o cotidiano das empresas e pessoas.

A ideia inicial surgiu do interesse em debates e em fóruns disponíveis na internet que destacavam o assunto, mesmo assim não existia um consenso sobre muitos pontos da nova tendência. Partindo deste aspecto, com necessidade de investigação, observou-se a carência de afirmações oriundas de pesquisas de especialistas, que dão suporte para a dissertação deste tema e causam novas possibilidades de negócio.

A escolha da metodologia na condução desta pesquisa foi de fundamental importância. Neste artigo, uma análise de referencial teórico foi empregada, que conforme Gil (1991) são elaboradas a partir de material já produzido, sobretudo o estudo de livros e artigos científicos que poderão ser consultados nas referências ao final deste artigo.

2.  DESENVOLVIMENTO

2.1.1. AS REVOLUÇÕES DA INDÚSTRIA

A primeira fase da revolução industrial teve início no século XVIII na Inglaterra. Nela, houve a invenção e uso de novos sistemas de transporte como, por exemplo, ferroviário e navios a vapor. Estas invenções conseguiram suprir a necessidade do transporte de mercadorias em larga escala, sendo então, a transição do sistema de produção artesanal para o industrial. A segunda fase teve início nos EUA, no final do século XIX para o início do início do século XX. Nesta, foram criadas e usadas novas tecnologias como, por exemplo, veículos automotores; aviões; avanços na área de telecomunicações, com destaque para o telefone no século XX.

Segundo Ramos (2020), foram criadas e usadas novas tecnologias como, por exemplo, veículos automotores; aviões; avanços na área de telecomunicações, com destaque para o telefone e o rádio; sistemas como o Fordismo (que ocasionaram uma maior produtividade com redução de custos); e o emprego das principais fontes de energia como o petróleo e energia elétrica.

Sob o domínio contínuo dos Estados Unidos, a terceira revolução ou revolução técnico-científico-informacional, surge após o fim da Segunda Guerra Mundial em meados do século XX. É a fase em que vivemos até a atualidade em progresso. Dentre as descobertas, podemos destacar as novas fontes de energia como, por exemplo, a energia nuclear; o desenvolvimento e início do uso da informática, principalmente pelas empresas e governos com extensão posterior a toda a população; avanços da Genética e da Biotecnologia, oferecendo novos recursos para a área médica e fortalecendo a indústria de medicamentos. Ou seja, ao fim do século XX e começo do XXI, temos o progresso da Internet que alavancou as áreas do comércio e das finanças; e a Globalização, que ganha força, trazendo um novo cenário nas relações econômicas e formas de produção. (RAMOS, 2020)

A mais nova e promissora quarta fase da transformação ou a 4.0, começa a tomar forma após os três processos históricos citados anteriormente, que como diz Schwab (2016):

O que torna a quarta revolução industrial fundamentalmente diferente das anteriores é a fusão dessas tecnologias e a interação entre os domínios físicos, digitais e biológicos. Nessa revolução, as tecnologias emergentes e as inovações generalizadas são difundidas muito mais rápida e amplamente do que nas anteriores, as quais continuam a desdobrar-se em algumas partes do mundo (SCHWAB, 2016, p. 20).

2.1.2.  A QUARTA FASE DA REVOLUÇÃO E A INTERNET DAS COISAS

Os conceitos retratados por Klaus Schwab sobre a quarta revolução industrial, também chamada de indústria 4.0, nos encaminha para automatização total das fábricas, e, segundo Perasso (2016):

[…] seu nome vem, na verdade, de um projeto de estratégia de alta tecnologia do governo da Alemanha, trabalhado desde 2013 para levar sua produção a uma total independência da obra humana. A automatização acontece através de sistemas ciberfísicos, que foram possíveis graças à internet das coisas e à computação na nuvem […] que   incorporam nas máquinas com processos digitais e são capazes de decidir descentralizadamente e de cooperar – entre eles e com humanos (PERASSO, 2016).

Atualmente, qualquer equipamento eletrônico contém um microprocessador integrado. Isso vai desde smartphones a televisões, passando pelos tablets e MIDIs (Interfaces Digitais de Instrumentos Musicais). Partindo da necessidade emergente de conexão entre todos estes dispositivos, através da internet, para o desenvolvimento de suas tarefas, da maneira mais inteligente possível, a IoT ganha destaque, com promessas de novos recursos e descortinando-nos uma nova época na indústria que afeta a cada indivíduo na sociedade. É a abertura para a “Quarta Fase da Revolução Industrial”.

2.2. UMA COMPREENSÃO INTEGRAL DA INTERNET DAS COISAS, SEUS DESAFIOS E POSSIBILIDADES NA INDÚSTRIA 4.0

“O computador também exerce aquelas três ações das demais máquinas, isto é, transformar, armazenar e transportar, mas não mais matéria ou energia, e sim dados”.(FILHO, 2007, 141 p.). E, falando em manipulação de dados, precisamos entender um pouco sobre esses conjuntos de valores em estado bruto que nos permite a obtenção das informações. Wiener (1954), define informação como:

[…] têrmo que designa o conteúdo daquilo que permutamos com o mundo exterior ao ajustar-nos a êle, e que faz com que nosso ajustamento seja nelê percebido. O processo de receber e utilizar informação é o processo de nosso ajuste às contingências do meio ambiente e de nosso efetivo viver nesse meio ambiente (WIENER, 1954, p. 17-18).

A origem da Internet Industrial de Coisas (IIoT), nome dado para a Internet das Coisas na Indústria 4.0, surge através da manipulação da informação que se estende a toda uma organização, ela não fica mais restrita ao setor estratégico para a tomada de decisões. A visão de Madeira (2015) sobre o assunto retrata e reafirma o estudo redigido:

A IIoT teve seu início com o uso do Ethernet no chão de fábrica ao nível de sensor, e o uso de tecnologias utilizando endereços IP como uma forma de realizar a interação dos sistemas de tecnologia da informação (TI) com os sistemas de tecnologia operacional (sistemas existentes na área de fabricação). Agora, tanto os funcionários do chão de fábrica quanto os executivos da empresa podem acessar qualquer informação relacionada à produção, em qualquer lugar do mundo através de um navegador, o que por sua vez permite a tomada de decisões de maneira rápida e justificada (já que as informações estão disponíveis a todos os níveis) (MADEIRA, 2015).

O aproveitamento das tecnologias emergentes da Internet em integração com as arquiteturas abertas, como o Ethernet, o TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) e outras tecnologias, pode promover a criação de uma fábrica onde os funcionários independentemente dos níveis de atuação nas empresas estarão aptos a acessar informações de qualquer localização global.

2.2.1. A DEFINIÇÃO DE INDÚSTRIA INTELIGENTE

De acordo com Romano (2017), a lógica do significado da indústria inteligente se dá pela corporação possuir dispositivos engenhosos, com capacidades expandidas e dados que são gerados para automatizar uma fábrica inteira. Dessa forma, os sistemas existentes trocam informações com base na internet padrão e aberta, portando tecnologias relacionadas à nuvem, que tem por objetivo a garantia do acesso seguro aos dispositivos e informações manipuladas pelos mesmos. Se a IoT é um conceito tecnológico que permite a conexão dos diversos objetos do nosso dia a dia com a rede mundial de computadores, a IIoT tem o mesmo objetivo só que para indústrias (ROMANO, 2017). A aquisição e o acesso a enormes quantidades de dados, em grande velocidade e alta eficiência permitirá a consumação da revolução nos setores fabris. Romano (2017) também afirma que a IIoT é uma grande tendência que implicará na economia global, tendo em vista a matéria publicada pela Revista da Accenture Technology, onde as estimativas independentes mais conservadoras calculam os gastos com IIoT em todo o mundo em US $ 20 bilhões no ano de 2012, com gastos esperados para alcançar US $ 500 bilhões até 2020. Em compensação, as previsões mais entusiasmadas revelam que o valor ocasionado pelo investimento em IIoT estará por volta de US $ 15 trilhões do PIB global até 2030.

2.2.2. GRANDES DESAFIOS A SUPERAR DA IIOT

Gradualmente, têm surgido empresas que estão se tornando pioneiras na aquisição de investimento e se ocupando com as novidades tecnológicas despontantes, apesar disso, a IIoT continua sendo conceituada como algo complexo. Os grandes desafios que se destacam são a interoperabilidade, a segurança e o grande volume de troca e armazenamento de dados.

Segundo Brasil (2012):

A interoperabilidade pode ser entendida como uma característica que se refere à capacidade de diversos sistemas e organizações trabalharem em conjunto (interoperar) de modo a garantir que pessoas, organizações e sistemas computacionais interajam para trocar informações de maneira eficaz e eficiente (BRASIL, 2012, p. 6).

A necessidade de compartilhamento de todas as informações coletadas pela empresa de maneira compreensível para vários tipos de serviços, aplicações e atores envolvidos exige recursos que trabalhem com padrões abertos, ou seja, modelos disponíveis para livre acesso e implementação.

Como exemplo de empresas que têm interesse em apoiar a capacidade de sistemas interoperáveis, podemos citar as grandes corporações Intel, Dell e Samsung que se agruparam na Open Interconnect Consortium (OIC), com o intuito de criar um protocolo comum e garantir as boas funcionalidades da conexão entre dispositivos diferentes. Começou como um grupo da indústria cuja missão declarada era desenvolver padrões e certificações para dispositivos envolvidos na Internet de Coisas (IoT) com base em Protocolo de Aplicação Restrita (CoAP) (RUBIN, 2014).

A OIC foi criada em julho de 2014 pela Intel, Broadcom e Samsung Electronics (RUBIN, 2014). E, de acordo com as informações do site da Open Connectivity (s.d), existem atualmente mais de 300 outros sócios membros, incluindo empresas como: “Diamond Members”; “Cisco Systems”, “Qualcomm”, “Intel” , “Microsoft” , “CableLabs” , “Electrolux”, “LG” ,            “Haier” , “Canon” e “Samsung”.

As especificações da OCF utilizam os padrões e tecnologias existentes da indústria, fornecem mecanismos de conexão somente entre dispositivos, e também entre dispositivos e a nuvem. Todo o fluxo de informações entre dispositivos é gerenciado, independentemente de seus fatores de forma, sistemas operacionais, prestadores de serviços ou transportes. (OPEN CONNECTIVITY, 2020).

A solução de grande parte dos problemas relativos à interação dos dispositivos está nessa padronização com necessidade de aceitação pelas organizações espalhadas nos continentes. Isso é apenas uma amostra dos objetivos em comum que as grandes empresas começam a traçar com o intuito de estabelecer as bases para a implantação das novas tecnologias citadas.

E, em meio a corrida do mercado em avanços tecnológicos, os desenvolvedores de aplicações do mundo como a IEEE Internet of Things (2014), vêm interligando vários dispositivos modernos através de diversos sensores, aplicativos e dispositivos de rede, mas toda essa operação por via das conexões preocupa a área da segurança da informação. A cada nova conexão de dispositivos amplia-se o descompasso entre a criação de novos produtos e as descobertas sobre as possibilidades de surgir vulnerabilidades nos mesmos

Conforme Almeida (2015), a informação estará disponível em qualquer local, a qualquer instante, em qualquer situação, de forma integrada às atividades do cotidiano, no seu relógio, pulseira, óculos, geladeira etc. Por outro lado, defesa e privacidade passam a ser as preocupações com maior importância. Pois, utilizando o interesse das empresas no ramo específico, pessoas mal-intencionadas podem se aproveitar deste mercado em potencial.

Na área de Tecnologia da Informação (TI), as organizações prudentes têm buscado a proteção de informações e de Tecnologia Operacional, por se preocuparem com a parte que toca a gerência de redes de controle para dar suporte a infraestruturas críticas, englobando os espaços físicos, os requisitos de segurança, e também, a inclusão de soluções na proteção digital que asseguram todas as redes contra os ataques de maneira uniforme, como afirma ANDRADE (2017). As soluções devem ser praticadas para produzir a defesa dos dispositivos, o controle dos níveis da rede e dos dados compartilhados e arquivados.

A integração, anteriormente tratada neste artigo, se torna um dos recursos para se estabelecer modelos de segurança para as necessidades específicas do negócio, bem como testes e atualizações das versões de aplicações com foco em medidas de segurança da informação.

Sobre o desafio relativo aos dados, o termo big data destaca-se por contemplar o assunto em específico, surgindo muito antes da aparição da IoT para efetuar análises e retratar o imensurável volume de dados, organizados ou não, que recebemos diariamente. Hoje, após 17 anos, a big data abrange praticamente todas as indústrias que trabalham com a análise de dados para encontrar respostas que auxiliam na redução de custos, de tempo, de desenvolvimento de novos produtos e ofertas otimizadas e de decisões mais inteligentes com suporte pela mineração de dados (ALMEIDA, 2015).

O impacto da Internet das Coisas no armazenamento tem duas vertentes em relação aos tipos de dados a serem armazenados: pessoais (IoT) e Big Data (IIoT). Os dados serão gerados, na medida em que os consumidores usam Apps e os dispositivos continuam a aprender sobre eles. A IoT exige a aquisição de novas infraestruturas, incluindo aplicações de software e hardware, bem como um Sistema Operacional. As empresas devem ser capazes de lidar com o influxo de dados que começa a passar e examiná-los em tempo real, pois a sua evolução é de forma muito ligeira, em fração de segundos (ALMEIDA, 2015).

A repercussão que será causada na infraestrutura de armazenamento é outro fator que coopera para a busca crescente por mais capacidade e um dos que dependem de resolução, pois estes dados se tornam mais presentes. O cerne precisa estar voltado para a capacidade de armazenamento, do mesmo modo que, em ter ciência se as transações são capazes de coletar e usar dados da Internet das Coisas de modo eficiente em termos de custos (ALMEIDA, 2015).

De acordo com MADEIRA (2015), a Internet Industrial das Coisas causará impacto no mercado de servidores para as corporações, e terá foco amplo no investimento progressivo em segmentos chave e organizações relacionadas a eles, nos quais a IIoT gere valor significativo, ou seja, rentável. A nova situação tecnológica exposta deverá transformar esses padrões ao transferir volumes de dados em massa de sensores de mensagens pequenas ao data center para processamento, ampliando as necessidades por largura de banda de entrada no data center. A corrida por mudanças em equipamentos e treinamento de pessoal nas empresas trará uma passagem menos crítica para os novos resultados nos negócios.

De acordo com a pesquisa da Unisys (2017), foi apontado que os brasileiros se enquadram entre aqueles que mais apoiam a Internet das Coisas (Internet of Things, em inglês) para tornar seu dia com mais facilidades e mais produtividade. E ainda:

Dos mais de 1.000 brasileiros que cooperaram com o estudo, 92% foram favoráveis à elaboração de um botão de emergência em celulares e relógios inteligentes (smartwatches, em inglês) para avisar a polícia sobre sua localização em caso de uma emergência (UNISYS, 2017).

Sobre a utilização de dispositivos conectados, como sensores utilizados que encontram bagagens nos aeroportos, 88% dos consumidores do Brasil concordaram com a ideia – isso demonstra um valor acima da média global de aceitação, que é de 74% (UNISYS, 2017).

Entre outros aspectos apresentados no estudo da Unisys (2017), foi apresentado o grande interesse dos pesquisados em sua maioria pelo emprego de dispositivos conectados por IoT e aplicativos sem nenhum impacto financeiro. A questão da segurança mais uma vez é manifesta, pois os apps que têm relação com dinheiro, ou que estão sendo monitorados por terceiros, são vistos com um grau de certa desconfiança pelos examinados.

Desta forma, se o cidadão brasileiro pensa dessa forma, acredita-se que as empresas em busca de ganhar mais amplidão no mercado começam a ter predisposição em tentar se adaptar ao desejo dos usuários por novas tecnologia que futuramente serão tão comuns como possuir telefone celular, tv, água, eletricidade entre outras utilidades. Isso acaba por transportar o conceito da IoT para IIoT que se adequa ao padrão industrial, como já diz a nomenclatura e suas concepções.

3. CONCLUSÃO

O tema abordado no artigo, traz a reflexão de que a Quarta Revolução possui o poder de alcançar altos níveis globais de rendimento e melhorar a qualidade de vida de populações inteiras. É evidente que o processo de transformação só favorecerá quem tiver a capacidade de inovar e se adaptar. Em conjunto a este cenário, é preponderante para o progresso desta tecnologia em rede, o incremento de mecanismos para gerar e manter a infraestrutura das informações, a interoperabilidade e a defesa dos dados que participarão dessa nova fase global.

No futuro, a IIoT garantirá que o chão de fábrica não funcione sem que as coisas (qualquer máquina, animal, pessoa ou objeto) estejam conectadas e fornecendo/trocando informação. Acredita-se que, para que a conexão das coisas seja aceita pela sociedade em geral, os provedores de serviços e outros devem disponibilizar aplicativos que sejam adequados para a vida das pessoas em todos os locais de convivência.

Com efeito, a IIoT representa uma das etapas de evolução da rede mundial de computadores e garantirá a consolidação da indústria inteligentes ou 4.0. Considerando a capacidade dos seres humanos de avançarem e evoluírem transformando dados em informações, conhecimento e sabedoria, podemos concluir que este novo mecanismo tem o potencial de converter o mundo como conhecemos em algo mais conectado, mais funcional com a redução das distâncias e o aproveitamento do tempo.

REFERÊNCIAS

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WIENER, Norbert. CIBERNÉTICA E SOCIEDADE: O Uso Humano De Sêres Humanos. São Paulo: Cultrix, 1954. 17-18 p.

^[1] Pós-graduando do Curso de MBA em Governança da Tecnologia da Informação  do Instituto Cotemar – MG. ORCID: 0000-0001-9005-2549.

Enviado: Dezembro, 2022.

Aprovado: Dezembro, 2022.