A IMPORTÂNCIA DA INTERNET DAS COISAS PARA O BRASIL SUMÁRIO Com a presença de 150 especialistas da área de Tecnologia de Informação e Microeletrônica discutiu-se em São Paulo, em julho de 2011, a evolução do uso da tecnologia de identificação por rádio frequência (RFID) para automação de processos de diferentes áreas da atividade humana. Internet das Coisas, Internet of Things Things (IoT) na sigla em inglês, é o nome que está se consolidando como representativo do uso de sistemas de comunicação entre objetos, não sendo necessária a intervenção humana para que a comunicação e decisões possam ocorrer. A Internet de hoje é a navegação pelo mundo virtual. A IoT é a extensão da Internet ao mundo físico e real, propiciando o interfaceamento e a interação com objetos, animais e seres humanos. Hoje se considera que a expansão do uso da Internet passa obrigatoriamente pela IoT. É por meio dela que virão inovações ainda nem sequer imaginadas e novos avanços em ganhos de produtividade. A Internet das Coisas estende estende a Internet de nossos dias, permitindo o desenvolvimento desenvolvimento de aplicações e serviços que proporcionarão grandes benefícios sociais, benefícios estes de difícil implementação nos dias de hoje, por conta de restrições tecnológicas que passam a ser superadas dentro do novo conceito de IoT. Por exemplo, vários países estão desenvol vendo projetos de “Smart Cities”, que oferecem experiências inovadoras em transporte, preservação ambiental, convivência e economia de energia. Mundialmente reconhece-se a necessidade de pesquisas adicionais, bem como as necessidades de padronização e testes de interoperabilidade decorrentes do uso destas tecnologias. Já existem vários desenvolvimentos no Brasil de soluções utilizando RFID, sendo que aparentemente, nenhumas delas considera o conceito de IoT, embora possam até estar prevendo algumas funções que são consideradas como tecnologia de IoT. A principal conclusão do encontro realizado em São Paulo é a de que o Brasil precisa estar preparado para a utilização e o desenvolvimento de sistemas de IoT. E para isso é preciso estar presente nos diferentes fóruns internacionais em que se discute a padronização desta tecnologia, bem como desenvolver uma Agenda Estratégica de Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação associada a um Programa de Trabalho que direcione os investimentos das empresas e das agências de fomento para atender às grandes demandas nacionais. A decisão do encontro encontro foi a de se criar um fórum de especialistas e interessados no tema, para incentivar a mobilização brasileira. Foi definida como primeira etapa do trabalho deste fórum a geração deste documento a ser enviado a setores interessados, envolvidos com desenvolvimento, tecnologia e inovação, para explicitar nossas conclusões, que são as seguintes: 1. IoT é o futuro próximo próximo de expansão da Internet. Internet. 2. Agora é o momento do Brasil estimular o uso de IoT IoT.. 3. É importante construir uma Agenda Estratégica de Pesquisa, Pesquisa, Desenvolvimento Desenvolvimento
e Inovação, associada a um Programa de Trabalho que inclua: a. Projetos de ampla aplicação social e de mercado para acelerar o surgimento de componentes e equipamentos de grande volume e custos competitivos; b. A formação de recursos humanos qualificados e o estabelecimento de programas de disseminação da informação em escala nacional. 4. Paralelamente, deve-se avaliar a oportunidade de criação e trabalhar para instalação do FÓRUM DE COMPETITIVIDADE DE IoT para acompanhar e analisar a evolução da IoT no Brasil e no mundo, com ampla participação de acadêmicos, técnicos, empresários e representantes de órgãos governamentais. 5. Finalmente, mas não menos importante, o Brasil deve se fazer presente internacionalmente em pesquisas e fóruns de trabalhos que visem a padronização da IoT.
A IMPORTÂNCIA DA INTERNET DAS COISAS (IoT) PARA O BRASIL ÍNDICE 1 - IoT & RFID - CONCEITOS BÁSICOS
2 - A IMPORTÂNCIA DA IoT 3 - A IoT NO MUNDO 4 - O BRASIL DEVE SER UM PARTICIPANTE GLOBAL – PROGRAMA BRASIL MAIOR 5 - CRIAÇÃO DO FÓRUM DE COMPETITIVIDADE DE IoT ANEXO 1 - PROPOSTA DE AÇÕES PARA QUE O BRASIL POSSA VIR A SER UM PARTICIPANTE GLOBAL
1 - RFID & IoT - CONCEITOS BÁSICOS 1.1 RFID A tecnologia de identificação por rádio frequência (RFID - Radio-Frequency IDentification, em inglês) é um método de identificação automática através de sinal de rádio, que permite o armazenamento e a recuperação de dados remotamente, através de dispositivos chamados de etiquetas RFID, que podem ser colocados em pessoas, animais, equipamentos, produtos, embalagens, etc. Essa tecnologia, mesmo sendo utilizada há décadas em transponders para identificação de aeronaves e embarcações, tem tido crescimento explosivo nos últimos anos. Os transponders vêm sendo chamados genericamente de tags (etiquetas), tendo diversos formatos e tecnologias. Etiquetas ativas, etiquetas passivas, Zig-Bee, e interrogadores são nomes associados à tecnologia RFID. A tecnologia RFID tem grande espectro de aplicação tais como identificação e rastreamento de objetos (controles de patrimônio e estoques), monitoramento de deslocamento de ferramentas, peças e produtos acabados em linhas de montagens industriais, identificação de veículos, identificação e rastreamento de rebanhos, identificação de indivíduos, etc... 1.2 IoT IoT não é uma terminologia com aceitação universal. Na literatura encontram-se os termos Internet-connected Objects (IcO), Web of Things, Computação Ubíqua, Computação Pervasiva e M2M (Machine do Machine), com o mesmo significado básico de redes de comunicação entre objetos e entre estes e a Internet. Esta comunicação não depende, necessariamente, de interferência humana. Por conveniência, adotaremos a expressão Internet das Coisas para resumir essas múltiplas descrições. Com a utilização das novas gerações de transponders / tags, que incorporam capacidade de processamento e de armazenamento de dados, as aplicações ficam mais sofisticadas, incorporando funções que permitem, além de identificar e monitorar o deslocamento, monitorar também as condições ambientais onde se encontram os objetos, por meio do uso de sensores. Com a evolução e o uso cada vez mais amplo da Internet e as inúmeras aplicações de RFID, essas tecnologias vem sendo integradas ao conceito de Internet das Coisas. A Internet é um mundo virtual formado por um conjunto enorme de informações, armazenado em formato digital em computadores ao redor do mundo, que podem ser acessadas por meio de programas de navegação. IoT é a extensão da Internet para o mundo físico, isto é, para o mundo real onde estão os objetos, propiciando uma interface para interação com e entre objetos (coisas). Essa extensão é possível devido a diversas tecnologias que permitem que objetos físicos se relacionem entre si, com os usuários e
com o meio ambiente, e que as informações originadas dessa relação sejam enviadas à Internet, onde o objeto físico passa a ter presença no mundo virtual. Neste novo universo, a interação com os objetos do mundo físico permite que os processos sejam influenciados pelas informações de contexto. A IoT já começa a constituir-se no pilar de novos processos de manufatura, de serviços de cuidado a pessoas em residências (Home Care), de produção e distribuição inteligente de energia (Smart Grids) e de muitas outras aplicações, só limitadas pela imaginação dos desenvolvedores. As tecnologias necessárias à IoT são aquelas que permitem: I. Identificar objetos através de códigos de barras, etiquetas RFID e matrizes bidimensionais, entre outros. II. Agregar dados à identificação do objeto. III. Monitorar variáveis ambientais por meio de sensores eletrônicos. IV. Processar dados. V. Formar redes de comunicações entre objetos. VI. Comunicar com a Internet. A maior parte dessas tecnologias já se encontra disponível, mas isto não significa que o desafio para a pesquisa, desenvolvimento e inovação seja menor. Por exemplo: no projeto, são necessários avanços que aumentem a capacidade de memória e de processamento das etiquetas sem aumentar muito significativamente seu consumo de energia e que tornem os circuitos menos suscetíveis a flutuações dos processos de fabricação. O maior dos desafios, entretanto, é de natureza sistêmica: definir padrões de interoperabilidade dos vários elementos de um sistema de IoT que garantam sua estabilidade, confiabilidade e economicidade.
2 - A IMPORTÂNCIA DA IoT A IoT permite que aplicações e serviços se comuniquem, obtenham dados sobre o meio onde está o objeto e atuem sobre os objetos. As possibilidades de serviços e aplicações da IoT podem trazer imensos benefícios para a sociedade em vários setores tais como: Segurança alimentar: O produtor pode ter controle automático dos processos de produção vegetal e animal, melhorando a qualidade e a produtividade da agropecuária. A agroindústria pode garantir a qualidade do processamento dos alimentos e fazer o rastreamento de seu transporte até os pontos de distribuição. O consumidor pode obter informações sobre a qualidade e histórico do alimento, bem como dados nutricionais ou sobre preparação desses mesmos alimentos. Saúde humana: É possível fazer com que os remédios sejam embalados de acordo com a receita de cada paciente, garantindo a dosagem correta diária. O médico, o farmacêutico e o paciente podem ter acesso a informações detalhadas e pertinentes ao seu papel dentro de um processo de tratamento. No momento de ser receitado, ou da compra de um
remédio, é possível fazer a verificação automática da incompatibilidade medicamentosa entre o novo remédio e os remédios já tomados pelo paciente, evitando reações adversas, por vezes fatais. Vida Assistida: A qualidade de vida de uma população mais velha pode ser melhorada e os custos reduzidos por meio do monitoramento das casas em que habitam pessoas idosas sozinhas, com a finalidade de controlar sinais vitais, de verificar validade de alimentos ou ingestão de remédios e até mesmo de detectar movimentação fora do usual, que possa indicar um possível acidente. Eficiência Energética: É possível melhorar a eficiência energética de prédios públicos, arenas esportivas e metrô com evidente ganho econômico e ambiental. Pode-se também criar comunidades residenciais e desenvolver um programa de eficiência energética para reduzir o gasto dos usuários residenciais e melhorar o perfil de consumo, o que também contribui para o aumento da confiabilidade e disponibilidade do sistema de distribuição. Da mesma forma que a Internet revolucionou a vida dos indivíduos, a IoT vai revolucionar a vida da coletividade. O uso de IoT poderá ser um instrumento para implantação de políticas públicas que se traduzam em significativos benefícios para a população. Os países que entenderem e passarem a usar melhor a IoT terão uma vantagem competitiva muito grande. Os sistemas desenvolvidos por quem sabe as vantagens da IoT terão a tendência de serem adotados também no Exterior. O Brasil pode desenvolver soluções adaptadas para a realidade de um país de renda baixa/média, que poderão ser exportadas, juntamente com produtos desenvolvidos no País, conquistando mercados e marcando posição como país desenvolvedor de tecnologia. Dificilmente muitas das soluções apropriadas para nós virão dos países ricos, que desconhecem nossa realidade. 3 - A IoT NO MUNDO
Alguns países já há alguns anos reconhecem a importância da IoT. Na União Européia a IoT é uma prioridade de Estado. A Comissária responsável pela Agenda Digital Européia, Sra. Neelie Kroes afirma: "RFID, a Internet das Coisas e as tecnologias relacionadas a ela irão ajudar a moldar o nosso futuro. Estratégias de governo deverão direcionar investimentos no desenvolvimento e implementação dessas tecnologias, enquanto nós, coletivamente, necessitamos refletir sobre as questões éticas e sociais em que o uso dessas tecnologias implica, bem como os valores que estão implícitos e os valores que a Internet das Coisas irá consagrar .... “
No cenário internacional também se destacam os programas de desenvolvimento apoiados pelo setor público. Japão, China, Coréia do Sul e Malásia têm a Internet das Coisas como prioridade, e alocaram recursos para promover o desenvolvimento coordenado, visando atender necessidades importantes da sociedade.
4 - O BRASIL DEVE SER UM PARTICIPANTE GLOBAL – PROGRAMA BRASIL MAIOR Os países, que quiserem ser protagonistas na revolução tecnológica da IoT, precisam investir hoje no domínio das tecnologias relacionadas, como RFID, Zig-Bee, redes de sensores e tantas outras. O Plano Brasil Maior possui entre suas metas a ampliação do acesso a bens e serviços para qualidade de vida, o que inclui a ampliação do número de domicílios urbanos com acesso à banda larga (PNBL), alcançando 40 milhões de domicílios. É importante aproveitarmos as oportunidades do PLANO BRASIL MAIOR e do estágio atual da IoT, para alavancarmos o desenvolvimento de soluções brasileiras para a IoT. Dentro desse contexto a CEITEC S/A tem participado dos seminários e dabates e está acompanhando esses trabalhos de IoT, cujos resultados podem ser muito importantes para a geração de componentes semicondutores para uso no Brasil e no exterior.
5 - PROPOSTA DE CRIAÇÃO DO FÓRUM DE COMPETITIVIDADE DE IoT O objetivo do Fórum deve ser o de analisar a evolução de IoT no Brasil e no mundo e incentivar e manter a mobilização brasileira em torno da Internet das Coisas. O colegiado deverá ter participação de acadêmicos, técnicos, empresários e representantes de órgãos governamentais. Entre as atividades do Fórum devem estar incluídas: - propor uma Agenda Estratégica de Inovação para a Internet das Coisas no Brasil; - sugerir ao Governo um Programa de Trabalho com projetos de grande aplicação social e de mercado para estimular o desenvolvimento nacional de componentes e equipamentos de grande volume e custos competitivos; - estimular a participação de organizações brasileiras em pesquisas e fóruns internacionais que visem a padronização da IoT em nível mundial; - estimular a formação de recursos humanos qualificados e estabelecer programas de disseminação da informação em escala nacional.
ANEXO 1 PROPOSTA DE AÇÕES PARA QUE O BRASIL POSSA VIR A SER UM PARTICIPANTE GLOBAL EM IoT I. AGENDA ESTRATÉGICA DE PESQUISA, DESENVOLVIMENTO E INOVAÇÃO PROGRAMA DE TRABALHO ASSOCIADO Ao se observar o cenário atual do desenvolvimento de aplicações e serviços baseados na tecnologia de RFID, constata-se que o Brasil já possui experiência nessa área. Mas não possui nenhum direcionamento visando se tornar um protagonista no desenvolvimento de aplicações e serviços de Internet das Coisas. Isso só será possível por meio da implementação de um conjunto organizado de ações, tais como: 1) Desenvolvimento de uma estrutura nacional de planejamento e acompanhamento que contemple as diferentes dimensões da tecnologia da Internet das Coisas, dos modelos de negócios, da governança, da segurança e da privacidade, do gerenciamento integrado e dos fatores humanos; e que também permita a identificação e compreensão das interações entre essas dimensões. 2) Definição de cenários desejáveis de desenvolvimento de serviços e aplicações de grande interesse para a sociedade. 3) Com base nos dois itens anteriores, estabelecimento de uma Agenda Estratégica de Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação e roadmaps associados aos cenários definidos. 4) Estabelecimento de Programas de Trabalho que permitam a implementação da Agenda Estratégica de Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação por meio de projetos financiados pelo governo e setor privado, consorciados entre Universidades, Empresas e Centros de Pesquisa. O papel do Governo como catalisador de todo o processo é fundamental. É necessário que o Governo e o setor privado aloquem recursos suficientes para que um grupo de especialistas formado por representantes das universidades, empresas e centros de pesquisa defina o conjunto de ações 1, 2 e 3 acima. Os Programas de Trabalho, por sua vez, devem ser desenvolvidos em conjunto com as empresas e os órgãos de fomento governamentais, com a finalidade de implementar a Agenda Estratégica de Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação com um horizonte de médio prazo. O Governo, em parcerias com o setor privado, deverá então alocar recursos financeiros suficientes para que os Programas de Trabalho sejam implementados.
Figura: Cenário de sinergia entre universidades, empresas e centros de pesquisa, promovida pela ação dos Programas de Trabalho. II. FORMAÇÃO DE RECURSOS HUMANOS O desenvolvimento da Internet das Coisas é extremamente intensivo em mão de obra qualificada. Um plano de formação de recursos humanos que contemple tanto o nível técnico quanto o nível superior necessita ser elaborado e colocado em prática. O Plano Brasil Maior aborda a necessidade de formação profissional, o que é coerente com as necessidades da Internet das Coisas. Desse plano destacam-se: Oportunidade: Acúmulo de competências científicas com potencial desenvolvimento de produtos e serviços com alto conteúdo tecnológico;
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Desafio: Impulso de qualificação profissional de nível técnico e superior, particularmente em engenharias; Dimensão Sistêmica: Consolidação do Sistema Nacional de Inovação por meio da ampliação das competências científicas e tecnológicas e sua inserção nas empresas; Formação e Qualificação Profissional: A demanda por mão de obra qualificada cresce a taxas superiores a do crescimento da economia e o perfil da formação profissional precisa se adequar às necessidades de crescimento baseado na inovação. O desenvolvimento de programas específicos para a formação de recursos humanos em Internet das Coisas deve considerar a sua natureza multidisciplinar. De um lado, cabe às universidades formar pessoal com sólida formação teórica para o desenvolvimento em tecnologias habilitadoras e de infraestrutura necessárias à Internet das Coisas, mas também, tanto as universidades como as escolas técnicas precisam formar pessoal capacitado para o desenvolvimento de aplicações inovadoras, cobrindo da infraestrutura
necessária aos serviços ao usuário final. Adicionalmente, esse Programa de Trabalho deve contemplar o Senai/CNI, que com o apoio do Governo Federal, deve iniciar um grande esforço de ampliação e construção de novos centros de pesquisa e de formação profissionalizante conforme as novas necessidades da indústria nacional em relação à Internet das Coisas. A criação de Kits RFID-IoT disponíveis a preços subsidiados deve também ser contemplada para facilitar o treinamento e a prática em Universidades e Instituições de Ensino.
III. DISSEMINAÇÃO É fundamental o estabelecimento de um Projeto de Disseminação que tenha como objetivo promover a adoção do novo conceito de IoT. Esse Projeto de Disseminação deve ser patrocinado pelo Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI) e pelo Ministério do Desenvolvimento, Indústria e Comércio Exterior (MDIC) e pode ser organizado em torno de um conjunto de eventos regionais e de um grande evento nacional com o objetivo de discutir e apresentar as várias dimensões da Internet das Coisas, como: tecnologia, governança, segurança e privacidade, gerência integrada e fatores humanos. Os Kits RFID-IoT também são ferramentas de disseminação das tecnologias, devendo ser distribuídos às escolas técnicas, Senai, etc. O Projeto de Disseminação deve ser uma ação do Programa de Trabalho.
IV. PADRONIZAÇÃO Atualmente, o Brasil possui vários atores que participam da formulação e da implementação de políticas tecnológicas e de inovação. São atores situados em diversos planos da política tecnológica brasileira, com discursos, por vezes, não coordenados, que acabam por transmitir ao setor industrial e acadêmico a impressão de que há uma fragmentação do processo decisório dessas políticas. Para se escapar desse cenário e poder assumir posição frente às novas demandas que o conceito de IoT trará para o cenário mundial, o Brasil deve definir uma política voltada às dimensões deste novo conceito, das tecnologias a ele associadas e da unidade organizacional, que permita a adoção de um padrão brasileiro para a IoT. A adoção de um padrão para a Internet das Coisas no Brasil pode ser conseguida através de um processo de escolhas coletivas, justificadas e que possibilitem acordos para solucionar problemas recorrentes. Adotar um padrão aumenta a produtividade e acelera o processo de industrialização. Padrões tecnológicos constituem uma parte importante da infraestrutura de um país e têm impactos profundos em economias baseadas em
tecnologia por possibilitar ganhos econômicos de escala, melhorando a qualidade, a confiabilidade de produtos complexos e reduzindo custos de produtos e serviços. A China, por exemplo, enfatizou por muito tempo a adoção de padrões internacionais de modo a promover a produção e exportação. Porém, para entrar na liga dos países que lideram o mundo em tecnologia, definiu uma estratégia onde o programa de inovação tecnológica está integrado com um programa de padronização. A padronização possibilita a massificação de novas tecnologias e seus produtos, possibilitando a escolha pelo consumidor e direcionando as disputas de mercado para a melhoria de desempenho e funcionalidade. Considerando o estágio atual da Internet das Coisas, o Brasil deve avaliar e adotar as tecnologias que considerar adequadas e que preferencialmente também tragam um alto potencial de exportação. A principal agência de padronização no Brasil é a ABNT, mas esta avaliação deve incorporar outros órgãos tais como IETF, GS1, UN/CEFACT, W3C e outros. A Agenda Estratégica de Pesquisa, Desenvolvimento e Inovação deve considerar em seu escopo que o País participe e incorpore as tecnologias desenvolvidas nacionalmente nos futuros padrões internacionais, permitindo que o País alcance a maturidade na pesquisa e desenvolvimento, abrindo mercados no mundo para tecnologias que o Brasil desenvolva e lidere.
V. PROJETOS ESTRUTURANTES E INVESTIMENTOS GOVERNAMENTAIS V.1 INCENTIVO PARA EMPRESAS - Redução de imposto de importação, ICMS e IPI para infraestrutura de IoT (Leitores RFID, Etiquetas Inteligentes (tags), Interrogadores, etc.); -Fomento à adoção da tecnologia, como foi feito com o microcomputador de baixo custo (Lei do Bem), para estimular o desenvolvimento nacional; - Inclusão de produtos de IoT, mesmo que importados, no Cartão BNDES; - Disponibilização de Linhas de Financiamento para infraestrutura de IoT, mesmo que importados, com juros atraentes (ex.: FINAME); - Disponibilização de Linhas de Financiamento para Desenvolvimento de Programas de Computador para IoT. Os incentivos podem ter prazo limitado a 5 anos e serem decrescentes, de forma a serem compatíveis com o crescimento do mercado, queda natural de preços e incentivo à Indústria Brasileira.
V.2 PROJETOS ESTRUTURANTES Estes projetos devem ser impulsionados pelo Governo, por meio de fomento direto ou
parcerias com o setor privado, e devem ser norteados por grande volume, a fim de disponibilizar componentes, módulos de software, chips e infraestrutura para outras aplicações, reduzindo os custos de outros projetos de baixo volume. É importante que sejam de interesse empresarial e que os desenvolvimentos sejam liderados por empresas, com regras de agilidade e custos compatíveis com a r ealidade do mercado. Requisitos de um projeto estruturante - Ter visibilidade e grande aceitação, como as Olimpíadas, e aplicações de grande demanda de tecnologia, como gestão da saúde, cidades inteligentes, rastreabilidade animal, rastreabilidade veicular, aplicações no comércio de varejo, etc... ; - Propor o desenvolvimento de sistemas utilizáveis nacional e internacionalmente; - Definir e desenvolver módulos padronizados em chips que possam encontrar aplicação nos mais diversos projetos realizados pelas design houses brasileiras; - Utilizar padrões para os aplicativos que possam ser usados pelos desenvolvedores de sistemas em outros aplicativos; - Utilizar chips padronizados que a Ceitec S/A e outras empresas brasileiras possam vir a desenvolver e produzir no Brasil com competitividade.
A IMPORTÂNCIA DA INTERNET DAS COISAS (IoT) PARA O BRASIL
DOCUMENTO ELABORADO POR PERCEPTION – Gabriel Antonio Marão e João Neves Fernandes EPUSP – LCS – José Roberto de Almeida Amazonas ITS – José Vidal Bellinetti
COM A COLABORAÇÃO DE: SEAL – Fernando Claro GS1 - Roberto Toshiaki Matsubayashi PERCEPTION – Ivany Cavalcanti Pereira Lima
AGRADECIMENTOS A: CEITEC S/A e Revista Banco Hoje que participaram dos diversos eventos que levaram à estruturação dos Seminários e dos debates que foram a base para a preparação deste documento e para a proposição do referido Forum.
