📡 A Evolução da Tecnologia Móvel Do 2G ao 5G
David Gewirtz da ZDNET explora o potencial do 5G e da computação de borda. Enquanto a maioria dos smartphones agora oferece o 5G, quais são suas aplicações e capacidades no mundo real? Descubra as respostas e mergulhe mais fundo nas possibilidades.
Entendendo o 5G e a computação de borda e por que eles são importantes
Imagine a nossa paisagem tecnológica antes de 2005 e então o nosso ambiente tecnológico hoje. Estamos vivendo em um mundo totalmente voltado para dispositivos móveis que depende do fato de que quase todos têm um smartphone. Indústrias inteiras mudaram, foram habilitadas e foram interrompidas, tudo por causa do smartphone.
Cada geração móvel G mudou o nosso mundo. Substancialmente. Universalmente. Então, quando olhamos para o 5G agora, que está apenas começando, estamos olhando para mais do que outra tecnologia de telecomunicação. Estamos olhando para o precursor de mais uma grande mudança no mundo em que vivemos.
Como chegamos ao 5G: Uma retrospectiva do 2G, 3G e 4G
O 2G trouxe a mensagem de texto. O 3G nos trouxe aplicativos e lojas de aplicativos. O 4G nos trouxe o nosso mundo voltado para dispositivos móveis.
Em 2005, o Palm Treo usava 2G para se comunicar com o sistema celular. Aplicativos eram instalados conectando o Treo a um PC ou Mac e transferindo-os através de um cabo. As velocidades de dados eram de 40-230Kbps (kilobits por segundo). Teoricamente, era possível chegar a 384Kbps com o serviço edge, mas certamente eu não obtive esse desempenho na estrada. Então, na prática, o 2G permitia apenas o envio de mensagens de texto, algumas imagens MMS e, se você tivesse sorte, algumas páginas da web muito lentas se o site tivesse versões super-simples disponíveis para dispositivos móveis.
Pule para o verão de 2008, a Apple lançou o iPhone 3G e a App Store da Apple. Com a App Store veio a instalação com um clique, permitindo que todos gerenciassem seus próprios aplicativos – e os aplicativos prosperaram. O 3G permitia velocidades de 384Kbps a 2Mbps (megabits por segundo), o que tornava prático baixar um aplicativo no telefone. Embora as buscas na web fossem bastante lentas, elas funcionavam. O 3G também fornecia melhores dados de posicionamento, o que tornou aplicativos como o Uber possíveis. Smartphones estavam sendo usados, mas ainda não estavam totalmente difundidos.
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Avance para 2012, quando a Apple lançou o iPhone 5. Ele roda em 4G/LTE (LTE é uma versão do 4G). Foi aí que tudo mudou. As pessoas pararam de olhar para onde estavam indo quando caminhavam e, em vez disso, passaram a fixar os olhos em suas telas de telefone. As pessoas pararam de interagir com os membros da família à mesa de jantar e passaram a ficar vidradas em suas telas de telefone. Com o salto em velocidade de um máximo de cerca de 2Mbps para velocidades entre 100Mbps (em movimento) e 1Gbps (quando parado), todo mundo tinha banda larga no bolso. Isso possibilitou vídeo em HD, jogos móveis altamente interativos, mídias sociais em todos os níveis, videoconferências e praticamente tudo o mais em que confiamos hoje com nossos telefones.
Na verdade, o pequeno Palm Treo ainda era um smartphone. Então, não é o celular em si ou os aplicativos que possibilitaram uma transformação digital radical, mas sim a velocidade de transmissão móvel.
O que é 5G? (e por que é especial)
O 5G já está aqui há alguns anos. Os consumidores estão começando a ver os benefícios, mas empresas e indústrias já começaram outra transformação geracional devido à disponibilidade de 5G. Vou discutir o que é o 5G, o que ele pode fazer por nós e como essa nova geração de dados móveis está transformando o mundo. Existem quatro avanços tecnológicos que o 5G oferece: velocidade de transmissão, latência, robustez e densidade.
📶 Velocidade de transmissão
Falamos sobre velocidade de transmissão anteriormente neste relatório especial. É o quão rápido os dados podem se mover pelos canos. Em termos práticos, a Verizon diz que o 5G oferece velocidades típicas que são até 10 vezes mais rápidas do que o 4G. Pense nisso como ter velocidades melhores que o Wi-Fi em todos os lugares que você vai.
⏱️ Latência
Latência é algo diferente. Não é o quão grande é o seu cano (ou seja, o quanto de dados ele pode armazenar). É mais sobre quão rápido você pode ligar e desligar esse cano.
A maioria dos usuários de computador aprendeu sobre latência quando começamos a jogar jogos de tiro em primeira pessoa. Às vezes, um tiro era certeiro. Mas às vezes o tiro não se conectava e de repente a imagem se atualizava, com um alvo de pé a cinco pés à esquerda ou à direita. Isso é a latência em ação. O que os usuários viam na tela não era exatamente o que estava acontecendo no servidor.
Agora, pense sobre a latência em carros autônomos. É horário de pico na estrada 101 e, de repente, há um acidente. Você quer que todos os carros que se dirigem ao acidente aprendam imediatamente sobre isso para que possam começar a frear. Se levar de 2 a 3 segundos para que essa informação passe do local do acidente para os outros carros na estrada, pode ser um desastre.
Um carro dirigindo a 60 milhas por hora (6,56 km/h) pode percorrer cerca de 264 pés (80,47 metros) em 2 a 3 segundos. Isso é cerca de 17 comprimentos de carro. Um tempo de reação de 17 comprimentos de carro pode ser fatal.
Com o 5G, a latência vai cair para cerca de 1/10 do que é com o 4G. Com o tempo, espera-se que isso melhore ainda mais. Tudo isso para dizer que a responsividade da rede pode ser muito mais rápida.
🔌 Robustez
Você já teve uma conversa com um amigo quando o sinal fica falhando? Ou descobriu que sua conexão com a internet funciona em um minuto e depois some no próximo? Esses problemas acontecem quando a conexão entre seu dispositivo móvel e a rede falha.
Na maioria das vezes, no entanto, essa falha não é de longa duração. A conectividade pode ser interrompida quando você entra em um túnel ou quando entra em um quarto com muitas obstruções metálicas de sinal. Infelizmente, pelo menos com o 4G, mesmo uma fração de segundo de interrupção pode causar a desconexão da rede.
O 5G melhora isso. Ele é melhor capaz de resistir a flutuações e, portanto, melhor capaz de manter uma conexão estável, mesmo em condições menos ideais. Tecnologias como Massive MIMO (Multiple Input, Multiple Output) e beamforming ajudam a manter os sinais, mesmo em ambientes muito lotados.
Nesse contexto, o sinal é mais robusto. Além disso, o 5G é capaz de se reconectar mais rápido devido à prevalência da computação em borda (mais sobre isso em breve) e melhores protocolos de transferência.
🔢 Densidade
A Verizon diz que o número máximo teórico de dispositivos 4G operacionais em um quilômetro quadrado (38% de uma milha quadrada) é cerca de 10.000. Em contraste, o 5G permitirá que até um milhão de dispositivos conectados ocupem o mesmo espaço.
Em certo nível, ter tantos dispositivos conectados ao nosso redor é bastante assustador, mas eu tenho mais de 50 dispositivos conectados apenas na minha casa. Nós gostamos dos nossos gadgets. E, à medida que os carros autônomos e outros dispositivos da Internet das Coisas (IoT) se proliferam, ter a capacidade de suportar tantos dispositivos conectados quanto necessário será fundamental para poder contar com a conectividade 5G quando for implantada.
Afinal, a última coisa que você quer ouvir seu carro dizer quando pedir para ele te levar a algum lugar é: “Desculpe, Dave. Receio que não posso fazer isso.”
💡 Potência na borda
Há muito mais sobre o 5G que lhe confere seus superpoderes.
Em vez de depender apenas de torres de células grandes e de alta potência (como o 4G faz), o 5G funcionará tanto com essas torres quanto com uma tonelada de pequenos sites de células que podem ser agrupados. É assim que o 5G alcança sua densidade populacional.
O 5G também deve ser mais eficiente em termos de energia. Como tal, o componente de comunicações de dispositivos IoT não drenará tanta energia, resultando em uma vida útil mais longa da bateria para dispositivos conectados.
Também há muito de IA e aprendizado de máquina nas implementações de 5G. Nós implantamos nós 5G e dispositivos de interface na borda, longe dos hubs centrais. Eles utilizam IA e aprendizado de máquina para analisar o desempenho das comunicações e usam IA para moldar a largura de banda das comunicações, para extrair o máximo desempenho possível do hardware.
Você está familiarizado com o termo “computação em nuvem”. Todos nós usamos serviços em nuvem, serviços que são executados em um servidor em algum lugar em vez de em nossos computadores de mesa ou dispositivos móveis. A nuvem, é claro, não é realmente uma nuvem. Amazon, Google, Facebook, Microsoft e outros operam enormes centros de dados repletos de milhares de servidores. Fofa e fofinha, a nuvem não é.
Mas chamamos isso de nuvem porque é toda a computação que acontece nesse espaço amorfo entre todos os nossos PCs e dispositivos móveis. No passado, quando os profissionais de TI desenhavam diagramas de rede, essa conectividade no meio – as coisas que os próprios profissionais de TI não gerenciavam – era desenhada como uma nuvem simples. E assim surgiu o termo “computação em nuvem”.
Tudo isso nos leva ao conceito de computação de borda. Pense assim: se não está no meio, está na borda. É uma simplificação, mas a computação de borda descreve a prática de colocar uma tonelada de poder de computação na própria borda da rede, no ponto de impacto com a aplicação. Em uma fábrica, isso seria computação localizada dentro ou perto da fábrica. No caso de carros autônomos, seria uma carga de computação (ou, uma carga de carro) diretamente dentro do próprio veículo, bem como mais computação ao longo das estradas e cruzamentos.
Por que a computação de borda é importante? A resposta é simples: física. Leva tempo para os bits viajarem do ponto de uma aplicação (digamos, os sensores na frente do seu carro) até o centro de dados e de volta. Cada pacote pode atravessar muitas redes, percorrer zonas geográficas e passar por uma série de firewalls.
Com as redes de hoje, esse processo é rápido. Mas não é rápido o suficiente para a situação em que você está prestes a bater no carro que parou de repente na sua frente. O processamento de borda coloca poder de processamento suficiente, muitas vezes auxiliado pela IA e aprendizado de máquina, bem perto de onde é necessário. Claro, em algum momento mais tarde, os servidores de borda podem enviar seu histórico de processamento para a nuvem, mas no momento em que algo está prestes a dar errado, os equipamentos de borda estão lá para intervir, em tempo real – e antes que seja tarde demais.
Muito disso é possível com o 5G por uma variedade de motivos. Falamos sobre velocidade de transmissão, latência, robustez e densidade aprimoradas acima. O 5G consegue isso substituindo torres de celular por muitos pequenos nós. Como tal, a conexão 5G provavelmente estará muito mais próxima da borda do que a maioria das conexões 4G.
🚀 5G em uso
O 5G possui muitas aplicações empresariais e de produtividade. Mas também oferece benefícios para os usuários de smartphones em geral. Um telefone com suporte a 5G oferece velocidades de download e upload mais rápidas, conectividade aprimorada, streaming e jogos aprimorados, suporte à realidade aumentada e virtual (AR/VR), facilitação de dispositivos IoT, eficiência energética, roaming global, chamadas de voz aprimoradas e suporte a novos serviços e aplicativos.
Para dar a você uma sensação melhor do uso do 5G além dos smartphones, vamos analisar cinco empresas bem diferentes e como elas estão usando o 5G agora para melhorar suas operações e ofertas.
Fornecedor de sistemas de lava-rápido
Cradlepoint é um fornecedor de equipamentos de rede 5G que é subsidiária da Ericsson. James Weaver, Diretor Sênior da Cradlepoint, nos contou sobre um de seus usuários, a Motor City Wash Works.
O Motor City Wash Works é fabricante de lava-rápidos automatizados que oferece um modelo de operação completo como serviço. Gerenciar custos desde o tempo de operação até a manutenção é fundamental para gerar lucratividade. A Motor City construiu sua infraestrutura de lava-rápidos para automatizar e monitorar tudo, desde os controladores lógicos programáveis (PLCs) que controlam todas as operações do motor, sistemas de ponto de venda (POS) e câmeras de segurança.
A Motor City descobriu que a instalação mais lenta e a menor confiabilidade da conectividade convencional atrapalhavam o funcionamento do seu modelo de negócio. Para resolver esses problemas, a empresa escolheu uma solução que incluía 5G celular para obter implantação rápida, agilidade, desempenho e benefícios de confiabilidade.
A Motor City está executando aplicações de borda mais leves nos roteadores não apenas para melhor latência, mas também para redundância e resiliência. Como a Motor City opera como modelo de serviço, seu objetivo é descobrir e corrigir problemas operacionais e de rede antes mesmo que os donos dos lava-rápidos saibam deles.
Usando a computação de borda, a Motor City Wash Works também processa, traduz e transmite dados de automação industrial para cada equipe de gerenciamento de lava-rápidos por meio de painéis de controle. Eles conseguem criptografar e proteger com segurança os dados de cartão de crédito de seus clientes enquanto mantêm integrações com diversos plataformas POS e operam perfeitamente com conectividade confiável, mesmo em caso de perda total de comunicação.
Operações de serviços externos
Outra empresa que utiliza a tecnologia 5G é a fornecedora de software de serviço de campo FieldCircle. Yogesh Choudhary, co-fundador e CEO da FieldCircle, descreve como sua empresa depende dos benefícios da robustez do 5G.
“Para mim, um grande problema que ele resolve é possibilitar que aplicativos funcionem mesmo quando há conectividade limitada ou inexistente com a internet”, disse Choudhary ao ENBLE. “Isso tem sido uma benção para testar produtos que precisam continuar funcionando em ambientes remotos, como operações de campo ou soluções de monitoramento remoto, o que tem beneficiado muito nossos clientes da FieldCircle e melhorado nossa reputação geral com eles.”
Aplicativos personalizados com melhor desempenho de rede
TechAhead é uma empresa que desenvolve soluções de aplicativos móveis para clientes. O ENBLE conversou com Vikas Kaushik, CEO da TechAhead. Sua empresa está usando computação na borda e 5G para aprimorar os procedimentos de desenvolvimento de aplicativos móveis. Com o 5G, a empresa agora pode fornecer sincronização de dados em tempo real, colaboração remota suave e o que ele descreve como “entrega de conteúdo incrivelmente rápida” nos aplicativos que a TechAhead fornece aos clientes.
Kaushik diz: “Estamos resolvendo o problema de latência e gargalos de dados que frequentemente atrapalhavam a experiência do usuário no passado por meio dessa integração. Podemos fornecer aos nossos clientes um desempenho de aplicativo ultra-rápido e conectividade ininterrupta graças ao 5G e à computação na borda, garantindo que seus usuários tenham uma experiência positiva e interessante.”
Ele disse ao ENBLE: “Com a ajuda dessa tecnologia, agora somos capazes de desenvolver aplicativos de alta qualidade e intensivos em dados que superam as expectativas do cliente.”
Fornecedor de café vitalizante
Home Grounds é uma provedora de infraestrutura crítica (e quando digo “infraestrutura crítica”, quero dizer que eles fornecem grãos de café e equipamentos de preparo). Não existe missão mais nobre.
Alex Mastin, CEO e fundador da Home Grounds, disse ao ENBLE: “Notei uma diferença real na conectividade entre os funcionários que têm acesso ao 5G e aqueles que ainda estão esperando pela implementação em sua área. Aqueles que estão usando o 5G e a computação na borda estão achando que isso aumenta a facilidade e eficiência do trabalho deles”.
O café também aumenta a facilidade e eficiência do trabalho. Só estou dizendo. E sim, eu posso parar quando quiser. É isso aí.
Mastin relata: “Usar uma combinação de 5G e computação na borda tem sido benéfico para coletar, analisar e armazenar dados, e pudemos usar essas informações para aprimorar nosso negócio, segmentar nosso público de maneira mais eficaz e adaptar nosso marketing de acordo. Também tem apoiado a personalização, o que tem feito uma diferença significativa em nosso desempenho. Outra vantagem adicional é que apoia a segurança, que é uma prioridade importante para nosso negócio.”
Logística da cadeia de suprimentos
Também tivemos a oportunidade de falar com Orlando Remédios, co-fundador e CEO da Sensefinity, uma empresa de IoT que oferece visibilidade de ponta a ponta para processos logísticos complexos, desde o monitoramento da produção até o rastreamento de mercadorias em tempo real por meio das cadeias globais de suprimentos. A Sensefinity fornece visibilidade em tempo real, alarmes e análise preditiva.
Remédios disse ao ENBLE que os serviços de 5G e computação na borda na indústria logística permitem visibilidade em tempo real nas operações internas de cadeia de suprimentos e logística.
“O 5G permite que empresas industriais ou grandes locais, como portos marítimos, criem suas próprias redes privadas onde podem implantar em massa dispositivos conectados à IoT”, disse Remédios. Isso se relaciona com nossa discussão anterior sobre o aumento na densidade de dispositivos suportada pelo 5G.
Remédios também nos disse que todos esses dispositivos IoT conectados ajudam a “identificar ativos críticos nas operações da cadeia de suprimentos e supervisioná-los em tempo real, proporcionando assim visibilidade em tempo real a um preço baixo que só é possível por meio da implantação de redes 5G”.
Carros autônomos
Carros autônomos são uma grande aplicação do 5G. Pessoalmente, não tenho certeza se quero abrir mão do volante e do pedal do acelerador, mas com o envelhecimento sendo “a maior tendência demográfica global”, como já foi mencionado, os carros autônomos prometem dar às pessoas mais velhas autonomia mesmo quando seus reflexos diminuírem a ponto de não poderem mais dirigir com segurança. No entanto, só poderemos realmente inaugurar a era dos carros que nos conduzem quando o 5G estiver amplamente implantado.
De qualquer forma, aperte seus cintos de segurança.
🌠 Até o 6G e além
Além do 5G, você começará a ouvir alguns fornecedores falando sobre o 6G, porque é claro que eles farão isso.
Aqui está o detalhe principal que você precisa ter em mente: o 5G é para a década de 2020 e o 6G é esperado para a década de 2030. O 6G é a extensão lógica da ideia de que se temos tecnologia boa hoje, devemos trabalhar em tecnologia melhor para o futuro.
Nada sobre o 6G é oficial ou mesmo definitivo. Enquanto os laboratórios estão experimentando tecnologias futuras, o 6G não está próximo da realidade. Dito isso, espera-se que o 6G ofereça uma largura de banda melhorada, talvez até mesmo no nível de terabit por segundo. Da mesma forma, espere que a latência seja reduzida ainda mais do que o 5G oferece e espere suporte para ainda mais densidade de dispositivos.
Se a AR/VR e os veículos autônomos realmente se tornarem práticos, o 6G provavelmente será a tecnologia que levará essas aplicações de meras curiosidades funcionais para o mainstream. Por fim, o 6G pode aumentar ainda mais a área de cobertura, até mesmo chegando ao ponto de ir debaixo d’água ou levar a rede para dispositivos IoT localizados fora da atmosfera terrestre.
Mas como eu disse, o 6G é tudo muito especulativo. Se você quiser saber mais, não deixe de ler os outros excelentes artigos desta Especial ENBLE. Há muitas informações realmente boas apresentadas sobre uma ampla gama de tópicos pelos melhores especialistas no futuro da conectividade.
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📚 Referências
- Melhores Celulares AT&T 2024
- Provedor de Tecnologia Móvel: Cradlepoint
- Microsoft Office Quest 3 | Digital Trends
- Fornecedor de Software de Serviço de Campo: FieldCircle
- Soluções de Aplicativos Móveis: TechAhead
- Venda pós-Natal no Walmart | Digital Trends
- Empresa de IoT: Sensefinity
- A Principal Tendência Demográfica Global
