A próxima geração de Internet das Coisas

Juntamente com a inteligência artificial (IA) e os megadados, a Internet das Coisas (IdC) está no centro da digitalização da economia mundial. Os dados coletados de sensores podem ser monitorados e alimentados para instigar uma ação, obter insights ou responder a outro objeto conectado a centenas de quilômetros de distância. Com o processamento movendo-se para a borda, podemos evitar custos desnecessários de comunicação e armazenamento enquanto aplicamos aprendizado de máquina e IA para identificar padrões de dados que têm impacto em processos físicos ou empresas.

Figura 1: Orquestração Cloud-Edge-IoT

Considerando o crescimento exponencial de dispositivos e sistemas conectados, o processamento e análise de dados estão se tornando o motor da digitalização de nossa economia, sociedade e meio ambiente. Com dispositivos cada vez mais inteligentes na coleta de dados, processamento e transmissão de informações, e desencadeando ações em tempo real, a IoT está no centro dessa transformação digital, integrando dispositivos, dados, poder de computação e conectividade.

A futura Internet das Coisas

A IoT cria ambientes inteligentes com tecnologias digitais para otimizar a forma como vivemos nossas vidas. A implantação de mais de 41 bilhões de dispositivos IoT está prevista para 2025 (International Data Corporation). Isso levará a um crescimento exponencial de dados e empurrará operações de computação e análise de dados para a borda.

A computação de borda baseia-se em uma tecnologia multicamadas que permite o gerenciamento e automação de dispositivos IoT conectados. É a evolução lógica do modelo dominante de computação em nuvem, evitando a transferência de dados de missão crítica para a nuvem, suportando resiliência, operações em tempo real e segurança, privacidade e proteção. Ao mesmo tempo, reduz o consumo de energia e a nossa pegada de carbono. Na computação de borda, o processamento se move de um ponto centralizado, mais próximo (ou mesmo) do próprio dispositivo IoT: a «borda» ou arrabaldes de uma rede.

A investigação, a inovação e a implantação da próxima geração de IdC exigirão uma forte capacidade de computação na vanguarda, a fim de apoiar a autonomia digital da Europa nos futuros sistemas TIC. Tal será alcançado através da criação de um continuum de computação — desde enxames de dispositivos longínquos até à nuvem — e envolve a criação de plataformas inteligentes impulsionadas pelos principais intervenientes europeus.

Estratégia da Europa para a Internet das Coisas

Como ponto de partida para os debates sobre uma estratégia de IdC da próxima geração, o projeto Internet das Coisas de Nova Geração (NGIoT) realizou, em setembro de 2020, um seminário sobre Cloud-to-Edge-Idge-IoT, que abordou os desafios tecnológicos e o impacto concorrencial das partes interessadas europeias à luz do seu papel numa economia dos dados.

Em março de 2021, o seminário de bate- papo Fireside da Comissão mobilizou um pequeno número de partes interessadas especializadas de setores como a indústria aeroespacial, a agricultura, a indústria automóvel, a maquinaria de construção, a automatização doméstica e industrial, com o objetivo de conceber uma estratégia europeia para a futura Internet das coisas e computação de ponta, com uma janela de mercado de mais de 5 anos.

Chegou-se a um consenso geral, mesmo entre concorrentes, sobre a necessidade de plataformas fiáveis de IoT e de computação de borda e mecanismos de orquestração para apoiar a próxima etapa da digitalização. Os intervenientes industriais congratularam-se com a iniciativa da Comissão de prestar apoio I&I no âmbito do Horizonte Europa, estabelecendo uma ponte entre as empresas comuns no domínio das tecnologias digitais essenciais e das redes e serviços inteligentes; a parceria em matéria de IA, dados e robótica; e iniciativas orientadas para a adoção de espaços de dados setoriais e federações de ponta em nuvem.

Em abril de 2021, na sequência do Fireside Chat, o NGIoT & Edge Computing Strategy Forum — coorganizado pela Comissão com o projeto UE-IdC — reuniu peritos em tecnologia de vários domínios digitais e verticais para trocar pontos de vista sobre as prioridades, os desafios e as oportunidades que se avizinham.

O fórum também estabeleceu uma visão estratégica comum para a próxima geração de IdC e computação de ponta na Europa. Acolheu mais de 30 oradores e 300 participantes ao longo de 14 sessões plenárias sobre ecossistemas e alianças de sistemas, plataformas de integração, fiabilidade e conceitos visionários, suscitando discussões perspicazes ao longo do evento.

Programas de financiamento da UE

Horizonte Europa: Na sequência do êxito do Horizonte 2020, o Horizonte Europa contribuirá com mais de 150 milhões de EUR para a I&I no âmbito dos seus convites à apresentação de propostas de 2021-22 sobre "Tecnologias de dados e de computação líderes mundiais: Da Cloud to Edge à IoT for European Data", apoiando a tendência para a vanguarda com o desenvolvimento e a implantação de componentes, sistemas e plataformas de computação da próxima geração. Tal permitirá a transição para um continuum de computação com fortes capacidades no extremo extremo de uma forma eficiente e fiável em termos energéticos.

No âmbito do «Cluster 4 Destination 3» do Horizonte Europa, a Comissão selecionou um grupo de projetos sobre a próxima geração de sistemas metaoperacionais, a fim de proporcionar valor às principais aplicações industriais e societais, como os edifícios, o setor automóvel, a agricultura e a energia, que exigirão uma maior capacidade de computação nos próximos anos. Receber 64 milhões de EUR em financiamento da UE e com o objetivo de construir um ecossistema europeu da Internet das coisas e da fronteira, 6 ações de investigação e inovação — ICOS, Fluidos, NEMO, nebuloso, Aeros e NEPHELE — e 3 ações de coordenação e apoio — OpenContinuum, Unlock -CEI eHiPEAC - apoiarão a emergência de um ecossistema aberto deste tipo através da publicação de convites abertos no novo portal Web eucloudedgeiot.eu, especialmente dirigido às empresas de média capitalização, às PME e às empresas em fase de arranque. O cluster foi anunciado durante asessão«Futras Plataformas Europeias para a Internet das Coisas e a Borda»na edição de junho de 2022 da Semana IoT, em Dublin, e será lançado em 1 de setembro, com o lançamento do Unlock-CEI e do HiPEAC em 1 de junho e 1 de dezembro, respetivamente.

Noutras áreas do programa, como o Cluster 2: Cultura, criatividade e sociedade inclusiva, a IdC é abordada como um fator essencial para a consecução dos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável das Nações Unidas e dos objetivos do Pacto Ecológico Europeu. Por exemplo, a digitalização industrial apresenta oportunidades de monitoramento à distância da poluição do ar e da água, otimizando como a energia e os recursos naturais são usados e como as operações responsáveis são realizadas nos setores verticais acima mencionados.

Europa Digital: Para além do Horizonte Europa, o programa Europa Digital da Comissão (DIGITAL) proporcionará serviços de dados e de computação em nuvem às empresas, aos cidadãos e às administrações públicas da UE, com o objetivo de criar espaços de dados europeus comunsem diferentes setores verticais, como a agricultura, a mobilidade e a energia, complementados por uma infraestrutura de computação em nuvem fiável e eficiente em termos energéticos. Em abril de 2021, o projeto Open DEI publicou um documento de posição que sublinha a importância desses espaços de dados para a criação de uma futura economia dos dados através da partilha soberana de dados, não só dentro de setores, mas também em todos os setores.

O digital reforçará igualmente as instalações de ensaio e experimentação da IA existentes em domínios como os cuidados de saúde e a mobilidade e subsidiará os polos europeus de inovação digital, a fim de impulsionar a digitalização das PME e ajudar as empresas europeias a tornarem-se mais competitivas na era digital.

Estas novas iniciativas baseiam-se nos êxitos do Horizonte 2020. O domínio da digitalização da indústria europeia (DEI) dá prioridade à construção de ecossistemas, à interoperabilidade das plataformas, à integração tecnológica, à normalização e à validação através de projetos-piloto em larga escala e de FET. Centra-se nos seguintes setores-chave: agricultura, energia, fabrico, mobilidade, cuidados de saúde e comunidades inteligentes.

A UE apoia o desenvolvimento de plataformas industriais da Internet das coisas, essenciais para a integração de tecnologias digitais essenciais em aplicações, processos, produtos e serviços do mundo real. Em complemento de várias iniciativas políticas, a Comissão disponibilizou cerca de 400 milhões de EUR através do seu programa Horizonte 2020 para os esforços de criação de plataformas e de projetos-piloto em larga escala no âmbito do domínio de incidência do IDE. Alguns destes projetos já terminaram ou estão a chegar ao fim, enquanto outros estão apenas a lançar-se e continuarão a correr para 2023.

Colaboração entre domínios

A Aliança para a Inovação da Internet das Coisas e da Computação Borda (AIOTI) foi iniciada pela Comissão para apoiar a criação de um ecossistema de IdC orientado pela indústria europeia. Para compreender melhor este ecossistema, um estudo realizado em junho de 2019 investigou o panorama dos clusters físicos e virtuais de empresas, organizações de investigação e universidades que trabalham no desenvolvimento e implantação no mercado de tecnologias e aplicações da Internet das coisas.

A Advanced Research & Technology for Embedded Intelligent Systems Industry Association (ARTEMIS-IA) representa membros da indústria europeia, PME, universidades e institutos de investigação da Empresa Comum Sistemas para Liderança Europeia (ECSEL-JU). A ARTEMIS-IA promove os interesses de investigação e inovação dos seus membros junto da Comissão e dos governos dos Estados-Membros participantes.