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drone freepikA tecnologia 5G começa a dar seus primeiros passos no País e promete revolucionar a forma e qualidade da conexão. Os leilões iniciais à concessão de espectros a redes de telecomunicações pelo prazo de 20 anos estão previstos para este semestre de 2021 com início das operações previsto para dezembro, após instalação e ativação da nova rede.  Não obstante, ainda há desafios à sua expansão, como ampliação do acesso. Outras questões também aguardam solução, relativas a regulamentação e segurança.

Quinta geração de internet móvel que funcionará em novas frequências para o tráfego de dados digitais, a tecnologia 5G garante velocidade pelo menos 20 vezes maior que a atual (4G). Permitirá o desenvolvimento das chamadas cidades inteligentes, onde tudo o que nossos olhos alcançarem estará conectado à internet, como semáforos, carros, transporte público, painéis publicitários e até mesmo a coleira do cachorro. No campo, lavouras, rebanhos, máquinas e equipamentos estarão conectados, gerando maior eficiência na produção agrícola.

Assim, não é exagero afirmar que o 5G, aliado à inteligência artificial, resultará em bilhões de elementos conectados, gerando uma imensa quantidade de dados, armazenados em nuvens, o que mudará a forma de compartilhar, comprar e até mesmo de adquirir internet.

“Há um conjunto de requisitos que demandam aplicações para as quais será preciso uma forma de geração de dados, em que o que valerá mais será o menor tempo de latência, que é a diferença de tempo entre o início de um evento e o momento em que os seus efeitos se tornam perceptíveis”, explica Moacyr Martucci Junior, professor titular do Departamento de Engenharia de Computação e Sistemas Digitais da Escola Politécnica da Universidade de São Paulo (Poli-USP).

Em outras palavras, deve eliminar o delay, bastante identificado em transmissões ao vivo na televisão. O professor da Poli-USP conta ainda que o 5G não é uma ferramenta de telefonia, mas sim de conectividade: “Foi desenvolvido fundamentalmente para resolver esse problema nas aplicações da internet das coisas. O telefone celular não vai precisar de 20 gigabits por segundo [Gbps], velocidade média estimada com a nova tecnologia. É muita coisa. Essa velocidade maior, que pode chegar a 100 Gbps, em alguns casos, é para um conjunto de dispositivos, como uma fazenda automatizada, onde múltiplos dispositivos estarão conectados.” 

De acordo com Martucci, especialista em técnicas de orquestração – responsável pelo percurso que os dados fazem entre o provedor de serviços e o usuário final –, a velocidade que hoje chega no celular em megabits por segundo (Mbps) precisará ser de um a dois gigabits. “Por exemplo, ao passar em frente a uma loja, você poderá ser convidado a experimentar uma roupa em realidade aumentada. Aí precisará de um dispositivo que tenha capacidade de receber essa velocidade para ser capaz de montar a figura na sua frente”, ilustra.

Latência e vazão de dados

A redução da latência vai proporcionar a realização de ações antes apenas imaginadas, como cirurgias a distância e carros autônomos. Para esses casos, os especialistas consultados explicam que será preciso trabalhar com um tempo de latência de um milissegundo, que equivale a um milésimo de segundo.

“Milissegundos num carro que ande a 100 quilômetros por hora equivale a alguns metros. Por isso, a latência precisa ser mínima. Qualquer falha poderá resultar em acidentes de trânsito. No entanto, com certeza essa é a aplicação mais desejada. E não só para veículos autônomos urbanos. No agronegócio também estão se desenhando aplicações para o controle da produção com os veículos aéreos não tripulados, os drones”, conta Marcelo Zuffo, também professor titular da Poli-USP, que atua na linha de pesquisa com internet das coisas.

Latência é diferente de vazão de dados, que tem relação com o tamanho da largura de banda. Ou seja, o diâmetro do tubo por que passam os dados. Quanto maior o duto, maior a quantidade de dados. “É possível obter uma latência baixa [menor intervalo de tempo] com uma vazão baixa. As duas coisas não são interdependentes. O 5G vai oferecer as duas, mas você pode ter uma sem a outra. Haverá casos em que a latência será mais necessária, como nos carros autônomos, e outras em que a vazão será o maior ganho, como num evento com milhares de celulares conectados”, afirma Henry Douglas, engenheiro de telecomunicações do Instituto Nacional de Telecomunicações (Inatel), pioneiro em uma linha de pesquisa para a ampliação da área de cobertura do 5G para atender regiões remotas do País.

Redes privadas

Com o 5G um novo conceito será criado: as chamadas redes privadas, que poderão ser implementadas e operadas independentemente das grandes operadoras de telefonia. Uma fazenda poderá ter sua própria rede 5G apenas com uma estação radiobase (antena), que poderá ter um operador local.

“Mudará totalmente o modelo de negócio. Uma das discussões atuais é a fragmentação das operadoras. Isso tem ocorrido nos países em que o 5G já opera, nos Estados Unidos e Europa”, conta Zuffo. De acordo com ele, a transformação se deve basicamente à necessidade de novos espectros para o sinal do 5G: “Temos um problema de pouca oferta de faixas espectrais. Como elas estavam se esgotando, optou-se em usar frequências mais altas, que têm ondas mais curtas, portanto, precisaremos de antenas menores e, com isso, um número maior delas.” Para essas frequências, os especialistas avaliam que será necessário uma estação radiobase a cada poste.

A fragmentação será possível devido a um novo conceito implementado, que é o slifing – fatiamento da frequência. “Outra característica do 5G é a capacidade de oferecer fatias diferentes do espectro, onde você poderá oferecer soluções com velocidades e quantidade de banda personalizadas para cada necessidade”, continua Zuffo.

Seu colega na Poli ressalta a importância de regulamentar esses espectros, bem como os critérios de fatiamento, o que ainda deve ser feito pela Agência Nacional de Telecomunicações (Anatel). “Quem vai operar a rede privada? Quem vai operar dentro da indústria? Em quais frequências? Não será viável economicamente operar nas frequências licitadas, uma vez que a licença custará milhões. Isso inviabilizará a automação com o 5G”, avalia Martucci, referindo-se aos espectros que serão leiloados ainda neste primeiro semestre de 2021. Estes atenderão as frequências de 3,5GHz, com velocidade de até 1Gbts por segundo no celular, bem como entre 24 e 52GHz (ondas milimétricas), com vazão maior, podendo chegar a cinco gigabits no celular e a 100Gbts em pacotes de banda larga

Os smartphones atuais não comportam a nova tecnologia. Por isso, novos aparelhos foram desenvolvidos, que suportam até cinco gigabits por segundo. O custo, contudo, ainda é muito elevado (em torno de R$ 2 mil para os modelos mais simples).

Outra frequência na qual o 5G já opera é a DSS, sigla em inglês para Dynamic Spectrum Sharing (Compartilhamento de espectro dinâmico), já ofertada aos usuários por algumas operadoras. A velocidade alcançada é de 416,6Mbps – maior que a atual do 4G, que é de 21,1Mbps. Na DSS os dois sinais (4G e 5G) convivem simultaneamente e não se depende do leilão para uso, por ainda ser uma frequência 4G e utilizar o mesmo equipamento (torre), que só precisa de uma atualização de software para funcionar. Os locais ainda são restritos e com aparelhos celulares da nova geração.

Segundo reportagem publicada no jornal Valor, em 25 de janeiro último, por exemplo, no "principal mercado para as operadoras de telecomunicações, a cidade de São Paulo", restringe-se a áreas nobres, o que dificulta a expansão da tecnologia.

Esse é um problema central a se fazer frente, quando se observa o cenário à chegada do 5G ao País: um em cada quatro brasileiros ainda não está conectado. Os dados são da última Pesquisa Nacional por Amostra de Domicílios do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística (Pnad/IBGE), divulgada no dia 29 de abril de 2020, em meio à pandemia de Covid-19.

Segurança

Além do custo elevado, especialistas ouvidos foram unânimes em afirmar que a questão da segurança na rede será ainda mais importante com o 5G. O incremento da conectividade aumentará muito o número de possibilidades de intrusão, independentemente da empresa que estiver por trás da tecnologia, seja a Huawei, da China, ou a Ericsson, da Suécia, as duas principais fabricantes do segmento. Outras que devem concorrer no Brasil são a Nokia, da Finlândia, e a Qualcomm, dos Estados Unidos.

“Esse é um problema sério, ainda não resolvido. O carro autônomo, por exemplo, depende de uma solução em segurança para se tornar realidade. Oferecer transporte de carga em veículos autônomos em faixas exclusivas nas estradas já é possível, mas trocar os motoristas de uber, por exemplo, por carros autônomos ainda não”, destaca Martucci, referindo-se à possibilidade de interferência remota na estabilidade do carro, que pode colocar a vida das pessoas em risco. Ele também cita a segurança jurídica como algo fundamental para a automação, com regras claras e bem definidas.

Em relação à exposição de informações sigilosas, argumento usado pelo Governo dos Estados Unidos para banir a empresa Huawei de seu mercado, o especialista é categórico: "Isso não é um problema. Quando você tem um orquestrador [equipamento], pode determinar seus requisitos e escolher o caminho por onde a sua internet vai passar. Existem soluções tecnológicas, que podem encarecer ou até baratear. Tudo depende da relação custo-benefício. O que não pode é restringir a participação. Se você tem problema de segurança, não use. Agora, não proíba os outros de usarem", afirma o professor da Poli-USP.

Nenhum dos entrevistados teve acesso a testes que pudessem comprovar que a tecnologia de uma determinada empresa seja mais intrusiva. Eles lembraram que até agora nenhum documento que comprove isso foi apresentado. Para eles, é preciso assegurar o direito de optar pela empresa que melhor atenda.

Deborah Moreira
Matéria publicada originalmente na edição 539 do Jornal do Engenheiro, de fevereiro de 2021.

Foto: Freepik

 

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