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O Brasil da Internet das Coisas

Estudo mostra que ambientes conectados têm potencial para aumentar a produtividade da economia e impulsionar empresas inovadoras

FABRÍCIO MARQUES | ED. 259 | SETEMBRO 2017

 

Revista Pesquisa FAPESP
Podcast: Vinícius Garcia de Oliveira
Em um mundo cravejado por sensores conectados à internet, agricultores confiam a algoritmos a decisão sobre o momento de lançar no solo sementes e fertilizantes, equipamentos coletam sangue para exame e processam o diagnóstico rapidamente em uma nuvem computacional remota, vazamentos de água são detectados e corrigidos instantaneamente e indústrias monitoram a sua linha de produção em tempo real, reduzindo estoques ao mínimo e cortando custos de logística e de manutenção. Esse mundo, o da Internet das Coisas (IoT), migra velozmente dos laboratórios para a vida real em países como Estados Unidos, Alemanha, Japão e Reino Unido e é palpável também no Brasil, onde começa a ser visto como uma alternativa para enfrentar a dificuldade de aumentar a produtividade da economia ou as ineficiências do sistema de saúde.

Esse potencial é tangível no estudo “Internet das Coisas: Um plano de ação para o Brasil”, feito por um consórcio de instituições sob encomenda do Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social (BNDES) em parceria com o Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (MCTIC). Em fase de conclusão, o trabalho custou R$ 10 milhões e traz o estado da arte da IoT em economias avançadas e emergentes. Foram realizadas entrevistas em dezenas de empresas, promovidos eventos para discussão, consideradas mais de 2 mil contribuições feitas de consultas públicas e mapeadas as aspirações do Brasil nessa fronteira tecnológica.

Como resultado, o documento aponta nichos tecnológicos e segmentos da economia em que o país teria mais capacidade de competir. Quatro ambientes foram identificados como prioritários para investimento: o agronegócio, a saúde, as cidades inteligentes e a indústria. “São setores em que já existem empresas consolidadas no Brasil e há boas oportunidades para desenvolver inovações”, afirma a engenheira Maria Luiza Carneiro da Cunha, do Departamento de Tecnologia da Informação e Comunicação do BNDES e uma das coordenadoras do estudo, executado por um consórcio que reúne o Centro de Pesquisa e Desenvolvimento em Telecomunicacões (CPqD), a consultoria McKinsey e o escritório de advocacia Pereira Neto Macedo.

Esses ambientes são apontados como promissores por se valerem de grandes demandas nacionais. “A maioria da população brasileira vive no meio urbano e iniciativas em cidades inteligentes podem atenuar problemas de mobilidade e melhorar a qualidade de vida”, explica Vinícius Garcia de Oliveira, pesquisador da Fundação CPqD e responsável pela vertente tecnológica do estudo. “A mesma lógica vale para a frente da saúde, pelo potencial de melhorar o atendimento à população; para o agronegócio, por sua importância econômica; e para a indústria, pela possibilidade de produzir riqueza. Temos a oportunidade de desenvolver tecnologia tendo como alicerce o mercado interno”, completa.

A ideia de conectar objetos à internet é quase tão antiga quanto a própria rede mundial de computadores. O que mudou nos últimos anos foi o barateamento de tecnologias de microeletrônica e de sensoriamento e a gigantesca expansão da conectividade. Segundo dados da consultoria Gartner, funcionam hoje no mundo 8,4 bilhões de objetos conectados, como smart TVs, automóveis, sistemas inteligentes de iluminação ou equipamentos industriais, entre vários outros. O número é 31% maior do que o de 2016 e, segundo a Gartner, deve crescer em 2020 para 20 bilhões de “coisas” ligadas à internet. “Um aplicativo como o Uber é Internet das Coisas em estado puro. Automóveis e passageiros se rastreiam por meio do celular e se encontram”, exemplifica Oliveira.

O potencial impacto socioeconômico da Internet das Coisas na produtividade da economia brasileira e no aperfeiçoamento de serviços públicos foi estimado pela consultoria McKinsey em até US$ 200 bilhões – o equivalente a aproximadamente 10% do PIB de 2016 –, considerando a utilização em diversos segmentos da economia descritos no plano até 2025. No transporte rodoviário, o monitoramento de mercadorias em tempo real pode reduzir até 25% dos custos e a escolha inteligente de rotas em até 20%, de acordo com o levantamento, que enumera outras possibilidades. Por exemplo, a utilização de IoT pode ajudar a detectar crimes e roubos, por meio de câmeras nas ruas e sensores em automóveis, ou planejar ações policiais através da análise de grandes volumes de dados sobre locais e horários de delitos. O uso de sensores móveis de monitoramento da qualidade do ar e sistemas de alerta em telefones celulares devem reduzir em 90% os gastos com equipamentos para controle da poluição.

Diagnóstico na nuvem
Empresas e instituições de pesquisa brasileiras já trabalham em soluções para os diversos ambientes. Uma empresa de Curitiba, a Exati, desenvolveu uma plataforma para gestão de iluminação pública que está sendo usada em 200 cidades brasileiras, utiliza sensores e comunicação sem fio e agora é aperfeiçoada em parceria com o CPqD. A Hi Technologies, também de Curitiba, está testando com quatro clientes um equipamento de diagnóstico, o Hi Lab, que recebe uma gota de sangue, submete a amostra a reagentes, envia os dados para uma nuvem computacional que os processa e devolve o resultado. “É possível fazer um teste de zika em 20 minutos ou um diagnóstico de gravidez em 10 minutos”, afirma Marcus Figueiredo, CEO da empresa. “O potencial da IoT em produtos e serviços em saúde é muito grande e vamos lançar outros produtos na esteira do Hi Lab.” O BNDES aprovou em agosto um financiamento de R$ 13 milhões para a Inmetrics, empresa de TI baseada em São Paulo, para desenvolver uma plataforma de Internet das Coisas a ser franqueada a outras empresas e provedores independentes de novas aplicações.

Equipamento coleta amostra de sangue e envia dados para a nuvem computacional que processa o diagnóstico

Uma premissa do estudo é que o Brasil não dispõe de recursos humanos e financeiros para buscar uma posição de liderança global em IoT, uma corrida disputada por Estados Unidos, Reino Unido e Coreia do Sul. Tampouco tem musculatura para integrar o pelotão das nações que buscam se destacar em vertentes tecnológicas específicas, como a Alemanha no campo da manufatura avançada ou a Espanha e a China no de cidades inteligentes. Mas pode aspirar a ser uma referência em países emergentes e a fortalecer a indústria e a exportação de produtos nacionais, melhorando a eficiência e a competitividade dos setores público e privado. O trabalho também apontou um grupo de setores industriais, como o de petróleo e gás, de mineração, o automotivo e o têxtil, que mereceriam ser alvo de políticas específicas e servir de modelo para a implantação posterior em outros segmentos. “São setores com um nível de maturidade superior ao dos demais. Os de petróleo e gás, por exemplo, já têm um histórico consistente de investimentos em pesquisa e desenvolvimento”, afirma Maria Luiza Carneiro da Cunha.

O BNDES e o MCTIC encomendaram o levantamento para municiar o Plano Nacional de Internet das Coisas, que deve ser lançado pelo governo no fim de outubro. Trata-se de um conjunto de estratégias e políticas públicas que busca envolver empresas, governo e instituições de pesquisa na disseminação do uso de equipamentos conectados à internet na indústria e em serviços no país. Vinícius Oliveira, da Fundação CPqD, observa que a Internet das Coisas tem um perfil mais inclusivo do que o de tendências tecnológicas anteriores. “A IoT é a terceira onda da internet. A primeira foi o advento da internet comercial e a segunda o da internet móvel. Ambas foram bastante homogêneas e deram origem a gigantes de tecnologia como a Dell, a Qualcomm ou o Facebook”, diz. “Já a Internet das Coisas cria um cenário heterogêneo e muito mais democrático. Uma solução para rastrear uma frota de caminhões é diferente de uma solução de iluminação pública inteligente e isso cria um ambiente repleto de oportunidades para as empresas. É possível haver 10 empresas brasileiras de médio porte trabalhando com IoT em iluminação pública, cada uma com sua solução.”

Pequenas empresas de base tecnológica se movimentam para explorar esse mercado. No último ano, houve um crescimento significativo de projetos envolvendo inovações em Internet das Coisas submetidos ao programa Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas (Pipe), da FAPESP. Atualmente, há 21 projetos em andamento liderados por startups do estado de São Paulo que desenvolvem soluções em IoT aplicadas a serviços de saúde, rastreamento de veículos, manejo de gado, automação predial e gestão de energia, entre outros. Antes dessa safra de projetos, o programa Pipe havia financiado apenas uma dezena de empresas dedicadas ao tema.

Para patrocinar a ampliação da Internet das Coisas no Brasil, o plano vai propor uma articulação entre agências de fomento e ministérios que coordenam recursos oriundos da desoneração tributária de setores da economia, como o MCTIC. Segundo Maximiliano Martinhão, secretário de Política de Informática do MCTIC, a sinergia ajudaria a criar um ambiente capaz de alavancar o investimento em IoT no Brasil. “Esperamos que o investimento privado possa suprir a maior parte da carência da nossa infraestrutura”, diz o secretário. Já Ailtom Nascimento, vice-presidente da Stefanini, multinacional brasileira de serviços de TI, considera que o futuro do plano dependerá em grande medida da disponibilidade de investimentos públicos. “É possível celebrar parcerias entre governo e empresas, mas os investimentos que se referem à infraestrutura de serviços públicos, no campo da mobilidade urbana ou da oferta de internet na área rural, vão necessitar de incentivo do Estado”, contrapõe. “O cenário econômico atual não cria perspectivas animadoras de curto prazo.”

A Stefanini ingressou no mercado da Internet das Coisas com aplicações na indústria de mineração e na agricultura. Por exemplo, monitora por meio de sensores 529 quilômetros de dutos que escoam minérios de Minas Gerais até o Porto Sudeste, em Itaguaí, na Região Metropolitana do Rio de Janeiro. As informações, transmitidas para salas de controle em diversas estações ao longo do duto, permitem intervenções instantâneas caso alguma coisa fuja da rotina. A capacidade de escoamento do mineroduto, que pertence à Anglo American e passa por 32 cidades, é de 26,5 milhões de toneladas de polpa de minério de ferro por ano. O mercado de IoT ainda não chega a 7% do faturamento do grupo Stefanini, mas a aposta é de crescimento. “Está acontecendo uma transformação digital na cadeia logística do mundo inteiro e o Brasil já é parte dessa mudança”, afirma Nascimento. Ele adverte que o investimento em novas tecnologias não deve ser visto como uma panaceia. “A Internet das Coisas pode ajudar a melhorar o escoamento da produção, mas, se a estrada for ruim e o caminhão atolar, não há como resolver o problema”, observa. “Os investimentos na infraestrutura de estradas, portos e aeroportos continuarão sendo fundamentais como são hoje.”

Sensores monitoram gôndolas de supermercado e alertam se a temperatura fica abaixo do recomendado

Centros de competência
A limitação de recursos é uma preocupação do plano, que propõe ampla cooperação entre empresas, universidades e agências financiadoras para evitar a pulverização de investimentos e o isolamento dos grupos de pesquisa. O modelo proposto se baseia na criação de centros de competência, sediados em instituições com vocação para desenvolver tecnologias específicas, como nanotecnologia e conectividade, e, em outro campo, a formação de redes de inovação para os ambientes destacados pelo estudo, essas de caráter virtual, reunindo grupos de pesquisa espalhados pelo país. “As redes de inovação serão orientadas pela demanda de soluções de grandes problemas e os centros de competência tecnológicos irão apoiar e fortalecer as cadeias produtivas”, considera Martinhão. Essa estrutura deverá se debruçar sobre uma série de gargalos tecnológicos, como o desenvolvimento de sistemas de segurança e de privacidade, de dispositivos de baixo consumo de energia e de baterias de longa duração, o aprimoramento da conectividade entre sistemas e máquinas, a capacidade de trabalharem de forma conjunta, entre outras.

No Brasil, um dos grandes obstáculos para a expansão de negócios em Internet das Coisas são as deficiências da infraestrutura de telecomunicações, observa o engenheiro Antonio Rossini, um dos fundadores da Nexxto, empresa de São Paulo que oferece serviços em IoT para monitorar temperatura e umidade na cadeia de alimentos. “O Brasil é um país continental e é comum sair da cidade e perder a conectividade do celular. Essa é uma dificuldade concreta para expandirmos nossos serviços para o agronegócio”, avalia Rossini. A Nexxto, que recebeu apoio da FAPESP por meio do programa Pipe, tem mais de mil sensores acompanhando em tempo real a operação de 25 clientes, como supermercados que controlam a temperatura de suas gôndolas e redes de farmácia que monitoram a distribuição de medicamentos. O problema tornou-se evidente em uma experiência-piloto que a Nexxto fez com um fabricante de carnes, que contratou a empresa para conservar lotes de vacinas no valor de R$ 400 mil que deveriam ser mantidas em temperaturas entre 2 e 8 graus Celsius e distribuídas a produtores em cidades espalhadas pelo país. “Onde existe alguma conectividade, é possível usar antenas de alto ganho e repetidores de sinal, mas, para oferecer um serviço de alta qualidade, seria preciso ter uma conectividade perfeita.”

Startups
A formação de recursos humanos é um desafio para o Brasil, segundo o estudo do BNDES e do MCTIC: apenas 0,9% do total de brasileiros empregados trabalha com tecnologias de informação e comunicação, ante 3,7% nos países da União Europeia e 3,3% nos Estados Unidos. Mas a carência ainda não tem impacto na fase atual de implantação de IoT. “Nossas universidades formam uma boa quantidade de engenheiros e especialistas em TI e muitas empresas, em um quadro de crise econômica, resistem a contratar essa mão de obra, considerada cara. Talvez por isso muitos profissionais criem startups que oferecem produtos e prestam serviços”, informa o engenheiro mecatrônico Fabiano Corrêa, professor do Departamento de Engenharia de Construção Civil da Escola Politécnica da USP, que lidera um projeto de pesquisa para avaliar o impacto de tecnologias de IoT em canteiros de obras. A tendência de contratação de serviços de startups já é visível no campo da manufatura avançada (ver reportagem).

Para Herlon Oliveira, vice-presidente da Associação Brasileira de Internet das Coisas (Abinc), o foco deveria ser a formação de cientistas da computação, profissionais capazes de criar os algoritmos que processam a massa de dados produzidos por sensores e, dessa forma, apoiam a tomada de decisões. “Não é necessário desenvolver no Brasil tecnologias que já são consagradas e viraram commodities – hoje, há sensores vendidos por centavos de dólar. Já os algoritmos são a chave para a oferta de serviços de qualidade e precisamos ter massa crítica para criá-los”, afirma Oliveira, que é presidente da Agrus Data, empresa criada em 2015 que oferece serviços em IoT na agricultura. O carro-chefe da empresa é um software que, a partir da coleta de dados feita por sensores em extensas áreas agrícolas e o cruzamento com previsões meteorológicas, usa um algoritmo para sugerir o melhor momento de lançar sementes, fertilizantes ou agroquímicos.

Se é preciso formar profissionais especializados, há também que se preocupar com o impacto da Internet das Coisas na mão de obra com baixa qualificação. O estudo do BNDES reconhece que a IoT pode levar à extinção de postos de trabalho, por conta da automação de atividades industriais e de serviços e da assimetria entre o número de empregos extintos e os gerados por novas atividades. E adverte que o problema tem sido encaminhado em outros países por meio de programas de transferência de renda e de requalificação profissional ou de redução de jornada de trabalho.

Serviço para casas inteligentes

Num período de 24 meses, entre o 4º trimestre de 2014 e o 3º trimestre de 2016, fundos de venture capital e de private equity dos Estados Unidos investiram US$ 7,2 bilhões em empresas que oferecem soluções ou serviços em Internet das Coisas. Um dos destaques é a Vivint, que comercializa sistemas para casas inteligentes, apontada como a startup de IoT que mais atraiu investimentos no país nos últimos cinco anos, de acordo com a base de dados CB Insights. Em abril de 2016, o investidor Peter Thiel, criador do sistema on-line de transferência de dinheiro PayPal, e o fundo de capital de risco Solamere investiram US$ 100 milhões na Vivint, sediada em Utah, cujo modelo de negócios é baseado em prestação de serviços. Mais de 1 milhão de norte-americanos e canadenses assinaram o plano mensal da empresa, que custa entre US$ 40 e US$ 80, e instalaram em suas casas um sistema de controle de iluminação, termostatos e fechaduras inteligentes, com câmeras e sensores, que pode ser controlado dentro do ambiente ou a distância por meio de um aplicativo de celular. “Nós não vendemos um pedaço de hardware e vamos embora”, disse o fundador da empresa, Todd Pedersen ao site de notícias Business Insider. “Os clientes querem um serviço que funcione.” Um exército de 2,5 mil vendedores porta a porta impulsiona as vendas.

Estrutura para Internet das Coisas

As redes que vão dar suporte à Internet das Coisas no Brasil utilizam tecnologias e frequências diferentes da internet comercial. A faixa de frequência reservada nas Américas para a transmissão de dados em IoT é a de 902 mega-hertz (MHz) a 928 MHz – a nova frequência de internet 4G no Brasil, por exemplo, é de 700 MHz. Os dados captados por sensores são transmitidos em pacotes na casa de poucas dezenas de bytes, bem mais leves do que as informações e imagens transmitidas pela internet convencional. Isso, aliado à necessidade de operar com custos mais baixos, levou ao desenvolvimento de padrões tecnológicos específicos para IoT, que são as redes Low Power Wide Area (LPWA). Há padrões em teste no Brasil, como o Sigfox, de origem francesa, e o norte-americano LoRa. Suas antenas são pequenas – do tamanho de uma torradeira – e em áreas rurais conseguem cobrir até 40 quilômetros de raio. “Ainda falta determinar em que frequência o Brasil vai transmitir dados de IoT, porque a de 908 MHz a 915 MHz, que está dentro da faixa utilizada internacionalmente, pertence no Brasil a uma operadora de telefonia e não está disponível”, explica Herlon Oliveira, vice-presidente da Associação Brasileira de Internet das Coisas (Abinc). Oliveira, que tem uma empresa que presta serviços em IoT em propriedades rurais, diz que seus clientes sempre perguntam se a qualidade da internet nas fazendas vai melhorar com a instalação de redes de Internet das Coisas.“Ficam decepcionados quando eu explico que são estruturas paralelas”, afirma.

Leia também: A corrida da indústria 4.0 e Janelas de oportunidade


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