Edificações Conectadas

Hoje, existem cerca de 2 bilhões de dispositivos de Internet das Coisas (IoT) instalados em edifícios, um número que deverá crescer 13,7% ao ano no futuro ⁽⁶⁹⁾. Dispositivos de Internet das Coisas em edificações são redes de sensores, sistemas e equipamentos interconectados que coletam e trocam dados para otimizar as operações, melhorar a eficiência energética e aumentar o conforto e a segurança dos ocupantes. Exemplos incluem sistemas conectados de segurança e controle de acesso, AVAC e sistemas de gerenciamento de energia predial, sistemas de gerenciamento do local de trabalho, sistemas de iluminação inteligentes, escadas rolantes e elevadores, sistemas de estacionamento, sistemas de incêndio e segurança, e monitores de qualidade ambiental interna. Um único edifício que abriga dezenas de milhares de dispositivos de Internet das Coisas é um dos sistemas controlados mais complexos do mundo, ainda mais complexo do que veículos autônomos ou robôs industriais.

Embora a integração de dispositivos de Internet das Coisas em edificações ofereça oportunidades consideráveis, vários desafios atualmente limitam seu total potencial. Um dos principais obstáculos é a interoperalidade, já que muitos dispositivos de Internet das Coisas dependem de protocolos exclusivos, o que complica a integração de sistemas em diferentes mercados verticais de automação predial e obstrui a continuidade da operação. A escalabilidade continua sendo outro obstáculo significativo, pois gerenciar redes de Internet das Coisas em expansão se torna cada vez mais complexo sem dispositivos de Internet das Coisas que possam reconhecer e coordenar automaticamente com outros dispositivos de Internet das Coisas. Além disto, a capacidade de atualização é crucial, pois o firmware do dispositivo de Internet das Coisas em geral fica desatualizado muito mais rápido do que o hardware devido ao avanço da tecnologia, que exige atualizações frequentes para garantir uma operação eficiente e segura.

A integração contínua entre domínios de automação predial não apenas revelará um novo potencial em gerenciamento de energia mais eficiente e maior redução de custos, mas também introduzirá novos casos de uso, proporcionando uma mudança radical na experiência do usuário. Por exemplo, os sistemas AVAC podem ajustar dinamicamente temperaturas e ventilação em escritórios e salas de reunião com base na ocupação esperada, na previsão do tempo e em preferências individuais. Os sistemas de iluminação inteligentes podem adaptar o brilho aos níveis da luz solar, imitando as transições naturais da luz do dia, de forma a apoiar os ritmos circadianos. Além disto, a infraestrutura inteligente pode permitir interações com base na localização, sinalização personalizada para eventos e visitantes, disponibilidade de espaços de trabalho e salas de reunião em tempo real e liberação automática de espaços reservados desocupados ⁽⁷⁰⁾. Para permitir esses avanços, é necessário superar as barreiras atuais de interoperabilidade, escalabilidade, capacidade de atualização e sobrecarga de dados.

Os desafios de interoperabilidade podem ser enfrentandos com a adoção de protocolos de comunicação baseados em IP, o que permite a interação contínua entre dispositivos de Internet das Coisas de vários fabricantes.. Uma infraestrutura unificada baseada em IP simplifica o gerenciamento de rede, reduz os custos associados a soluções exclusivas e permite que diversos sistemas de edifícios compartilhem dados em um único suporte de backbone IP ⁽⁷¹⁾. Entretanto, essa transição exigirá maior envolvimento das equipes de gerenciamento de TI nos processos de design, comissionamento e tomada de decisão dos sistemas de automação e controle predial.

Superar os desafios de escalabilidade exigirá a adoção de modelos de domínio semântico, que definem relações entre componentes, sistemas e fluxos de dados no domínio da automação predial. Esses modelos fornecem contexto de dados, permitindo a autoconfiguração de sistemas complexos.

Por fim, a capacidade de atualização automatizada de dispositivos de IoT também será essencial para abordar as preocupações de segurança, pois a realização manual de patches em milhares de dispositivos em um edifício é impraticável. Um dos pré-requisitos para realizar atualizações seguras pela rede será a resolução dos desafios de interoperabilidade.