BLOG - Sistemas Embarcados

Este blog tem como autores os participantes do projeto Smart Campus e alunos das disciplinas: Sistemas Embarcados(Engenharia de Controle e Automação) e Plataformas de prototipação para Internet das Coisas (Especialização Lato Sensu em Internet das Coisas). O objetivo é a divulgação de trabalhos em desenvolvimento no campus que envolvam a utilização de conceitos de sistemas embarcados, internet das coisas, telemetria e outras tecnologias para a resolução de problemas da indústria, meio ambiente, cidades inteligentes, fazendas inteligentes, ....
Coordenação: Prof. Marcos Chaves

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NB-IoT

O que é o NB-IoT?

O Narrowband Internet of Things (NB-IoT) que na tradução quer dizer Banda Estreita para Internet das Coisas é um padrão de tecnologia de conectividade sem fio criado pelo 3GPP (3rd Generation Partnership Project). Desenvolvido para oferecer uma boa conectividade, cabe a ele realizar a cobertura de grandes áreas, mas que não demandam um alto volume de transmissão de dados como é o caso das lavouras do agro. 

Assim, o NB-IoT é conceituado como um padrão de tecnologia LPWAN (Low Power Wide Area Network) que permite uma ampla conexão de dispositivos e serviços, por imeio das redes móveis, como as redes 3G e 4G.  Ele usa um espectro de frequência licenciado onde não há interferências com outros dispositivos, garantindo assim uma transferência de dados bem mais estáveis.

Com base nisso, ele foi projetado para que se pudesse trabalhar com dispositivos específicos que apresentavam algumas limitações: como poder de processamento, a vida útil da bateria e longas áreas.

Figura 1 - NB-IoT

Fonte: Enterprise IoT Insights (2019)

Funcionamento

O NB-IoT foi desenvolvido para operar usando bandas de espectro estreito de 180kHz ou 200kHz. Ele é resumidamente uma tecnologia de celular, ou seja, usa as bandas de celulares de comunicação, sendo projetado para operar de 3 maneiras diferentes:

- Usando a banda GSM para substituir implantações existentes (autônomo);

- Usando a banda LTE enquanto a compartilha (dentro da banda);

- Usando espaçamento entre os canais LTE para maximizar o espectro de comunicação (banda de guarda).

Uma vez que a conexão é estabelecida, o dispositivo mantém a conexão por um tempo configurável até que se torne nativo e se desconecta.

Funcionamento dos Dispositivos Habilitados para o NB-IoT

O dispositivo permanece desconectado da rede até que tenha dados para transmitir, então ele estabelece uma conexão com o NB-IoT, transmite os dados e desconecta. Quando conectado, o equipamento do usuário pode solicitar mais recursos e transmitir mais dados.

O NB-Iot também permite uma desconexão imediata logo que a confirmação dos dados é recebida.

Um exemplo de dispositivo é o Quectel BC95-G, que é um módulo NB-IoT certificado pela Telefônica (VIVO) de alto desempenho que suporta várias bandas de frequência.

Figura 2 - Módulo Quectel BC95-G

Fonte: Quectel

Vantagens

Algumas de suas vantagens são:

- Tecnologia de baixo custo;

- Funciona com um baixo consumo energético;

- Maior longevidade das baterias dos equipamentos;

- Permite a conexão de um númerosignificativo de equipamentos IoT;

- Cobertura de longo alcance, sendo por isso ideal para áreas agrícolas.

Desvantagens

Algumas das suas desvantagens são:

- Deve ser usado para enviar e receber pequenas quantidades de dados;

- Não é um protocolo de comunicação baseado em IP e por isso não pode ser utilizado em aplicações como de um smartphone comum;

- Indicada para ativos basicamente estáticos, como medidores ou sensores fixos em um local, já que os handoffs de rede e torre podem ser um problema.

Aplicações

Dentre suas aplicações estão:

- Transmitir dados e informações de sensores de temperatura, umidade e qualidade do ar/solo de forma eficaz e segura;

- Transmitir dados do monitoramento das variáveis internas de silos armazenadores de grãos;

- Georreferenciamento.

Referências

BLACKMAN, J. Três modelos de implantação de NB-IoT – e por que o desempenho de NB-IoT não é o que deveria ser. Enterprise IoT Insights, 2019. Disponível em: https://enterpriseiotinsights.com/20190718/channels/fundamentals/three-nb-iot-deployment-models. Acessado em: 21 jun. 2022.

BLOG CONECTARAGRO. NB-IoT: Veja como funciona e quais as suas características. 2021. Disponível em: https://blog.conectaragro.com.br/como-funciona-e-caracteristicas-do-nb-iot/. Acessado em: 21 jun. 2022.

BLOG CONECTARAGRO. NB-IoT: 4 recursos que você pode utilizar na sua lavoura. 2021. Disponível em: https://blog.conectaragro.com.br/nb-iot-4-recursos-que-voce-pode-utilizar/. Acessado em: 21 jun. 2022.

ENTERPRISE IOT INSIGHTS. Three NB-IoT deployment models – and why NB-IoT performance is not what it should be. 2019. Disponível em: https://enterpriseiotinsights.com/20190718/channels/fundamentals/three-nb-iot-deployment-models. Acessado em: 21 Jun. 2022.

NBIoT: Going where 2G, 3G, 4G can’t go. Realty & More Magazine. Disponível em: https://www.realtynmore.com/nbiot-going-where-2g-3g-4g-cant-go/. Acessado em: 21 Jun. 2022.

QUECTEL. Telefónica Certifies Quectel’s NB-IoT Module with Subscription Swap Capabilities. Disponível em: https://www.quectel.com/news-and-pr/telefonica-certifies-quectels-nb-iot-module-with-subscription-swap-capabilities. Acessado em: 27 Jun. 2022.

[ID:108] Autor:Beatriz Miano Paulino - Criado em: 2022-06-27 21:59:49 - [ Compartilhar ]