SENSORES E INTERFACES DE COMUNICAÇÃO PARA IOT

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MBA EM TECNOLOGIA E CONECTIVIDADE
MODULO 2
SENSORES E INTERFACES DE COMUNICAÇÃO PARA IOT
1 - O que é um sensor
Um sensor é um dispositivo capaz de converter uma grandeza física como, por exemplo temperatura, umidade, velocidade etc em um sinal elétrico. Este sinal elétrico pode ser tratado e apresentado em um monitor permitindo ao ser humano saber a intensidade da grandeza medida, ou seja, saber, por exemplo, a temperatura e umidade do local onde está o sensor.Um sensor possui pelo menos dois elementos: (a) O transdutor: que efetivamente converte a grandeza medida para um sinal elétrico e (b) O circuito de condicionamento de sinal: Trata-se de um circuito eletrônico capaz de amplificar e filtrar o sinal gerado pelo transdutor. Adicionalmente um sensor pode ainda ter um terceito elemento (c) O circuito digital: Este circuito converte o sinal de tensão gerado pelo circuito condicionador da forma analópgica para a forma digital.
O que é uma Rede de Sensores
Com o crescente numero de sensores presentes ao nosso redor faz-se necessário integrar estes dispositivos, isto é, concentrar em um determinado ponto o resultado das medições, as informações. “Uma Rede de Sensores compõe-se de um conjuntor de sensores que enviam suas medições atrás de uma rede de dados, a qual, estabelece as regras de comunicação entre os dispositivos presentes na Rede.”
Em particular uma Rede de Sensores Sem Fio (RSSF) estabelece a comunicação entre os sensores e o dispositivo central por meio de ondas elétromagnéticas. Comparando as Redes sem fio com as Redes com fio (Cabeada) podemos atribuir as seguintes vantagens às primeiras: (a) Facilidade de instalação; (b) Flexibilidade, pois, os senores podem ter sua posição facilmente modificada de acordo com a necessidade; (c) Economia energética; (d) Versatilidade, pois, sensores sem fio podem ser inataldos em locais remotos; (e) Custo, pois, além de não utilizar fiação elas são instalaodos mais rapidamente demandando menor mão de obra; (f) Manutenção etc
Ondas Eletromagnéticas
Em uma Rede os sensores pode estabelecar a comunicação utilizando cabo (rede cabeada) ou por meio de ondas elétromagnéticas. Uma onda eletromagnética é uma onda associada à uma oscilação no campo elétrico (E) e magnético (H) ao longo do tempo e espaço a Figura 1 (a) mostra uma onda elétromagnética. Quatro parâmetros podem ser utilizados para qualificar uma onda elétromagnética sendo eles:
(a)        sua amplitude: Denotada por A e também chamada de intendidade, corresponde à intensidade de pico a pico do campor elétrico (E);
(b)        sua frequência (f), dada em Hz e seus multíplos kHz, MHz e GHz, corresponde ao número de oscilações da onda em 1 segundo;
(c)        seu período (T) dado em segundo, corresponde ao tempo para 1 oscilação completa; e
(d)        Seu comprimento de onda (λ) dado em metros, corresponde a diatância percorrida pela onda durante o intervalo de tempo de um período.
Matemáticamente T, f e λ se relacionam pelas equações mostradas na Figura 1(b).
A utlização de ondas eletromagnéticas para comunicação entre dispositivos têm muitas vantagens sobre a utilização de cabos, dentre elas: (a) redução de custos; (b) cobertura; (c) flexibilidade etc. Em uma comunicação baseada em ondas eletromagnéticas dizemos que a informação (sinais são) é levado por onda portadora, sempre que nos refrimos a frequencia de opração de uma Rede Sem Fio estamos nos referindo à frequência da portadora.
Iternet das Coisas
Internet das coisas (IoT – Internet of Things) é um conceito que se refere à conexão digital de objetos cotidianos e comerciais com a internet, ou seja, corresponde ao funcionamento e utilização da inetnet por dispositivos e não pessoas. Inicialmente a internet era usada básicamente de uma única maneira, seja quando ela atendia à um humano em um Chat ou quando ela atendia à uma impressora de rede conectada à internet.      
O fato é que, dispositivos tipicamente exigem muito menos da internet do que seres humanos, como exemplo, um sensor de presença que manda seus dados para um servidor usa muito menos a WEB do que uma pessoa navegando por um site. Em função desta menor exigência por parte dos dispositivos, regras específicas para a WEB estão sendo definidas para atender a demanda destes dispositivos. Se estas regras não forrem estabelecidas estes dispositivos sobrecarregarão a WEB, pois, atualmente já existe mais dispositivos IoT conectados à internet do que pessoas.
A IoT está cada vez mais presente em nosso dia-a-dia e têm como aplicações: (a) Casas conectadas: em uma casa conectada uma geladeira IoT pode fazer suas próprias compras e, acredite, sugerir um cardápio baseado na avaliação de uma Inteligência Artificial (IA) que tem como base seus dados biométricos, coletados por outros dispositivos também IoT como, por exemplo, um smartwatch; (b) Carros inteligentes: carros conectados à internet podem indicar ao motorista os postos de abastecimentos disponíveis quando o combustível estiver acabando. Através de uma IA podem monitorar o estado de atenção do condutor e indicar pontos de descanso. Podem avisar sobre a concorrência de acidente com o veículo e acionar automaticamente equipes de resgate; (c) Industria 4.0: Fábricas integradas à IoT podem acionar fornecedores quando o estoque está baixo, podem informar clientes quando a encomenda está pronta, podem, adequar a produção à demanda, podem manter a matriz atualizada em tempo real.
 
Atividade extra
Nome da atividade: RSSF, com a palavra, o fabricante.
Assista ao vídeo disponível no link (https://www.youtube.com/watch?v=urWv-_EqS9M) o vídeo ofereçe a opção de legenda com tradução, aproveite!
2 - Características de uma Rede de Rensores Sem Fio
Se você for projetar uma rede de sensores terá que lidar com as exigências do cliente. O conjunto de todas as possíveis exigências do cliente definem as características de uma RSSF. Como é fácil perceber com a crescente utilização de sensores nos mais diversos locais, novas exigências podem surgir e, com isso, as características de uma RSSF podem ser aprimoradas. Na atualidade podemos definir as seguintes características de uma rede de sensores:
I) Terminologia
Pela terminologia define-se os nomes e funções dos elementos de uma RSSF, sendo eles, (a) O Fenômeno – é a entidade de interesse do observador. O objetivo da rede de sensores é coletar as informações relativas ao fenômeno, processá-las e enviá-las ao observador mediante uma consulta; (b)O Sensor –Elemento que converte uma grandeza física em um sinal elétrico analógico ou digital, os modelos de sensores encontrados na literatura revelam que sua capacidade de detecção diminui com o aumento da distância do sensor ao fenômeno e cresce com o aumento do tempo de coleta de informações; (c) O Observador – Trata-se do indivíduo que estabelece consultas à rede de sensores no intuito de obter informações, coletadas pelos nós sensoriais, acerca de um fenômeno, na atualidade o Observador pode ser até uma Inteligência Artificial (IA).
II) Endereçamento
Na maioria das aplicações de RSSF deseja-se saber não somente o valor medido, más também, de onde vêm o resultado da medição, neste caso a localização ou identificação do sensor deve ser possível. Para isto os sensores possuem Endereçamento. O endereçamento de um sensor consiste em uma sequência de números que é transmitida juntamente com o valor medido. Cada tecnologia de comunicação disponível possui seu próprio padrão de endereçamento.     
III) Agregação dos dados
Imagine uma RSSF com centenas de sensores! Se todos os sensores fornecerem seus dados individualmente o volume de informação e de solicitações fica intratável, considerando-se limitações na capacidade de transito de informações suportada pela Rede. Um aumento na capacidade de trânsito de informação até poderia ser efetuado, más custaria muito! Lembre-se a adequação de custos é uma exigência de projeto crítica. Neste ponto entram em ação técnicas de agregação de dados. Com estas técnicas os dados coletados podem ser combinados e sumarizados aindana rede, antes de serem enviados à estação base (Observador). É como se os dados fossem zipados! Os dispositivos responsáveis pela agregação de dados são sensores que, além de medir o fenômeno alvo, atuam recebendo os dados de vários outros sensores e comprimindo eles antes de passarem adiante.
IV) Mobilidade dos Sensores
Os sensores presentes em uma Rede podem ser fixos ou móveis. Sensores colocados numa floresta para coletar dados de umidade e temperatura são tipicamente fixos, enquanto sensores colocados na superfície de um oceano para medir o nível de poluição da água são móveis. Um sensor fixo, pode ser mudado de lugar e quando posto na sua nova localização ele lá permanece.
Embora atualmente a grande maioria dos sensores sejam fixos, espera-se que num futuro próximo a mobilidade seja um aspecto importante em RSSF, uma vez que o movimento dos sensores possibilitará um aumento da capacidade de monitoramento e da eficácia da comunicação entre nós e servirá de base para o surgimento de novas aplicações.
V) Cobertura
Em uma Rede de Sensores, embora seja possível, os sensores não trocam dados diretamente com o observador, eles formam aglomerados conectados à nós, que não passam de sensores que agem como concentradores. Isto permite, por exemplo, a agregação de dados.
A cobertura de uma RSSF mede-se pela área monitorada bem como pela densidade de sensores espalhados pela área, quanto maior a área monitorada mais extensa será a cobertura da RSSF. A necessidade de Redes de cobertura extensa não é uma escolha, más, uma necessidade. Não é possível reduzir a área de cobertura para minimizar o custo sem comprometer a eficiência, uma redução na cobertura pode tornar o projeto inútil!
VI) Auto-organização
Imagine que em uma RSSF um determinado nó se sobrecarrega de informações. Se o sistema não for capaz de modificar sua maneira de transferir os dados os mesmos levarão muito tempo para chegar ao observador. Se o processo for crítico como, por exemplo, uma Rede encarregada de transmitir dados de sensores de terremotos ou atividade geológica providências para minimizar os impactos do fenômeno levarão mais tempo para serem tomadas e as consequências serão desastrosas!
Auto-organização implica em obter as estruturas organizacionais necessárias sem exigir intervenção humana, isto é, os sensores, embora nós individuais, devem ser capazes de cooperar entre si de forma a realizar as operações funcionais que a rede como um todo precisa para funcionar adequadamente. Em resumo, auto-organização é versatilidade!
A auto-organização de uma Rede de Sensores por de ser aplicada em diversas outras circunstâncias, dentre elas: (a) Substituição de nós que estão com fonte de energia baixa; (b) problemas no canal de comunicação devida a interferências; (c) excesso de nós; (d) desinteresse do observador pelos dados de uma região.
VII) Tarefas Colaborativas
O objetivo principal de uma RSSF é detectar, estimar e informar a ocorrência eventos de interesse, neste sentido a comunicação é essencial para seu funcionamento.Quando o fenômeno observado crítico, isto é, demanda uma ação imediata, a RSSF pode ser dotada da capacidade de executar tarefas colaborativas, onde, além de medir e encaminhar o resultado das medições os sensores processam os dados localmente e enviam logs (Resumos) de processamento. Esta capacidade de processamento local multiplicada pelo número de sensores que a executam é o que se define como tarefas colaborativas. Uma outra aplicação para RSSF colaborativas envolve o desenvolvimento de Cidades Inteligentes, onde semáforos conectados à Redes de Sensoriamento de tráfego podem ter seu tempo de abertura alterado para reorientar o tráfego em horário de rush.
A inclusão da capacidade colaborativa à uma Rede de Sensores exige o emprego se sensores mais sofisticados o que, por sua vez leva a um aumento de custos no projeto. Além disso estes sensores consomem mais energia, o que pode colocar em risco a sustentabilidade energética da Rede!
VIII) Capacidade de responder à consultas
Quando não opera no modo colaborativo a única função de uma RSSF é fornecer dados ao observador. Estes dados, normalmente, chegam periodicamente em intervalos de tempo regulares, más, e se as circunstâncias mudarem e o Intervalo entre o envio de dados precisar ser alterado é possível isso?
Sim, é possível desde que a RSSF seja capaz responder à consultas! Esta capacidade é uma característica das Redes de Sensores que pode ser acrescentada em sua faze de projeto e, quando acrescentada traz muitas vantagens à Rede, vejamos algumas delas. Quando dotada da capacidade de responder à consultas pode-se solicitar que os sensores reduzam seu regime de funcionamento, ou mesmo que entrem em modo de standby, neste modo, eles gastam o mínimo de energia prolongando a duração de suas baterias, outra vantagem RSSF que respondem a solicitações é a capacidade de reduzir o tráfego informação na rede, pois, quando sensores são colocados em standby ou passa a operar em regime de baixo consumo, o volume de informação na Rede diminui. Uma outra vantagem de RSSF capazes de responder à consultas é a possibilidade de dar prioridade para a coleta de dados de regiões específicas as quais, por algum motivo devem ser monitoradas com mais cuidado.
Conclusões
Terminamos aqui a análise de todas as características que envolvem o projeto de uma RSSF. Com este conhecimento podemos escolher sensores e protocolos que atendam aos requisitos. Com este conhecimento também é possível propor alternativas para requisitos que entre em conflito entre sí.
 
Atividade extra
Nome da atividade: Mão na massa
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3 - MAC e Roteamento para Rede de Rensores Sem Fio
MAC e Roteamento para Rede de Sensores Sem Fio
Saber a origem de um dado em uma RSSF, ser capaz identificar se um dispositivo presente na RSSF está funcionando corretemente e, além disso, ter uma RSSF eficiênte que atenda à demando de fluxo de dados são  requisitos excenciais em uma série de aplicação para a RSSF, para atender à estes requisitos definem-se os concentos de MAC e Roteamento, os quais estudaremos a partir de agora.
MAC
O Endereço MAC (Media Access Control) é um endereço físico associado à interface de comunicação, que conecta um dispositivo à rede. É físico porque está gravado em Hardware. Ele é único e Corresponde a uma sequência de números em hexadecimal, por exemplo, 98:D3:31:FB:62:1A.
Para as RSSF o padrão MAC predominante é o EUI-48, sendo usado em Redes Bluetooth e Wi-Fi (Até IPv5). Redes Wi-Fi (IPv6) e ZigBee de última geração utiliza o padrão EUI-64. Vejamos estes padrões com um pouco mais de detalhe.
I) Padrão EUI-48
Nas redes Bluetooth o MAC é baseado no padrão EUI-48, A Figura 1 apresenta a identificação de dispositivos Bluetooth próximos à um telefone celular que faz uma varredura pela Rede. Neste padrão o MAC é uma sequência de 6 números em hexadecimal em binário a concatenação (fusão) destes 6 números leva a um valor de 48 bits, daí o 48 no nome do padrão.
No MAC os números trazem informações que svárias informações sobre o dispositivo como, por exemplo, o fabricante e o modo de operação (unicast ou multicast). A Figura 2 a organização de um MAC baseado no padrão EUI-48.
I) Padrão EUI-64
Neste padrão o MAC é uma sequência de 16 números em hexadecimal, em binário a concatenação (fusão) destes 16 números leva a um valor de 64 bits, daí o 64 no nome do padrão. Com mais números presente no MAC a identificação do dispositivo na rede permite o fornecimento de muito mais informações sobre o dispositivo. Isto tornou-se necessário com o crescente número de dispositivos conectados, bem como da crescente variedade de propósitos associados aos dispositivos.
A Figura 3 apresenta a organização do padrão EUI-64.
Roteamento
O roteamento ou protocolo de roteamento é a estratégia (regras) adotada por uma arquitetura de rede para fazer com que a informação (pacotes), partindo de um ponto(origem) chegue ao seu destino. Quando dois dispositivos trocam dados por uma rede eles o fazem dividindo todo o volume de dados em pequenos blocos, chamados de pacotes. Existe vários tipos de roteamento, porém, os sensores não costumam ser encontrados disponíveis em todas elas. A escolha correta do tipo de roteamento impacta em vários atributos da rede, vejamos alguns deles:
(a) Eficiência:  Um Roteamento eficiente é aquele que permite a maior troca de dados pela rede com a menor utilização possível de sua banda.
(b) Segurança:      Redes de sensores cuidam da segurança das pessoas, logo a segurança dos dados que transitam por ela é fundamental!
(c) Escalabilidade: Um roteamento eficiente quase sempre leva uma alta escalabilidade, ou seja, permite o crescimento da rede tanto em área de cobertura quanto na quantidade de dispositivos, sem modificação de infraestrutura.
(d) Confiabilidade: Se você está fazendo o download de um programa, foto etc, uma baixa confiabilidade pode levar a perda de dados, nestes casos, teremos um erro no download e faremos ele de novo, isto é chato, más não é crítico! Uma baixa confiabilidade em uma rede de sensores pode levar à uma tomada de decisão errada isto pode desencadear sérios problemas!
Analisando os impactos dos protocolos em uma rede pode-se classificar os protocolos disponpiveis em tipos, vejamos quais são estes tipos:
(a) Protocolo de roteamento centrado em nó:Estes protocolos priorizam a seguração operacional da Rede, nele todos os dispositivos podem ser nós e na ocorrência de alguma falha um nó é rapidamente substituido por outro sensor evitando que a finsfamção pare de trafegar.
(b) Protocolo de roteamento centrado em dado:Em determinadas RSSF todos os sensores medem a mesma grandeza. Em outra os sensores podem medir grandezas diferentes. Os dados de determinados sensores podem ser mais importantes do os de outros, ou seja, dados!
(c) Protocolo de roteamento iniciado pela fonte:Neste protocolo os sensores (fontes) determinam que é hora de enviar informação e iniciam o processo de troca de dados.
(d) Protocolo de roteamento iniciado pelo observador:Operam sob demanda, o observador decide com que frequencia e em que instante coletar os dados.
Padronizações
Para responder às novas demandas os métodos de roteamento e MAC evoluem e, para conduzir esta evolução em cada arquitetura de rede forma-se grupos de empresesas. Na Figura 4 temos os logos dos grupos que cuidam da evolução dos principais padrões de redes disponíveis para apicações em RSSF.
Conclusões
Terminamos aqui o estudo de dois pontos de fundamental importância para as RSSF. Com este conhecimento podemos entender como as RSSF ofeecem segurança e confiabilidade para a informação transportada. Particularmente no tocante aos modos de endereçamento deve-se dizer que teriamos muito a dizer, porém, um aprofundamento neste tópico é basicamento metade de um durso de Tecnologia em Redes de Computadores ou de Especialização em Redes de Computadores, mesmo assim, ao longo das próximas aulas aprofundaremos estes assuntos a medida que tratarmos de redes específicas.
 
Atividade extra
Nome da atividade: Protocolos de Roteamento para RSSF.
Assista ao vídeo disponível no link (https://www.youtube.com/watch?v=T4kpi60i-8E&t=147s) o vídeo ofereçe a opção de legenda com tradução, aproveite!
4 - Tecnologias de comunicação - 802.15.4 (ZigBee e 6LoWPAN)
Nesta aula começaremos um estudo objetivo dos padrões de comunicação mais utilizados pelas RSSF. Vamos lá...
Redes ZigBee - Características
IEEE 802.15.4 é um padrão que especifica a camada física e efetua o controle de acesso para redes sem fio pessoais de baixas taxas de transmissão, trata-se de uma PAN (Personal Area Network) sem fio (Wired) sendo este tipo de rede conhecida pela sigla WPAN. Este padrão tem como base as especificações e regras (padronização) contidas nas especificações ZigBee, sendo esta um consórcio de empresas que se reunirão para criar há tempos atrás um padrão de comunicação sem fio de baixo custo, baixo consumo e baixa capacidade de transmissão. Sua evolução o tornou compatível com as especificações IPv6, dando origem ao padrão 6LoWPAN.
As Redes ZigBee têm como características:
I) Baixo custo
Por ser de baixo custo as Redes ZigBee podem contar com uma alta densidade de sensores.
II) Baixo alcance
Foi definida para atender a conexão de dispositivos até 10 m de distância. Se for necessário um alcance maior os sensores podem funcionar como nós, além disso, ruteadores pode ser acrescentados no projeto.
III) Baixa capacidade de transmissão de dados
Foi definida para, na distância de até 10 m, suportar uma taxa de transferência de 250 kbit/s. Sensores não exigem uma alta capacidade de transmissão de dados, assim, esta caracteristica está de acordo com as necessidade das RSSF.
IV) Ocorrência de erros
Nas Redes ZigBee erros são possíveis, porém, técnicas de tratamentos de dados podem minimizá-los.
V) Topologias
As Redes ZigBee operam em topologia Estrela e Ponto-a-Ponto
VI) Economia Energética
As Redes ZigBee presam pelo baixo consumo de energia, o que permite aos dispositivos funcionarem baseados em baterias por logos periodos de tempo (anos) sem exigirem a substituição de suas fontes de energia.
VII) Frequência da portadora
As Redes ZigBee operam tipicamente em frequência não licenciada, isto é, que não precisam de autorização do governo para ser utilizada, sendo que na Europa sua frequência de operação é de 868 MHz, 915 MHz nos EUA e Austrália, e de 2,4 GHz na maioria das jurisdições em todo o mundo.
Redes ZigBee - Padronização
O conjunto de especificações ZigBee foi concebido em 1998 e finalmente padronizado em 2003 com código (nome) 802.15.4 pela IEEE. Atualmente uma aliança de empreses juntamente com o IEEE cuida de aprimorar as especificações deste padrão, sendo esta aliança conhecida como ZigBee Alliance. A Figura 1 apresenta algumas das empresas que fazem parte desta aliança.
Redes ZigBee - Aplicações
As aplicações das redes ZigBee são muito amplas, porém, sempre envolvendo aplicações de curta distância e baixo volume de dados.
I) Tomadas inteligentes
Dispositivos que são colocados nas tomadas e que permitem o controle e monitoramento de equeipamentos alimentados por estas tomadas. Estes dispositvos não funciomam como roteadores ou nós. A Figura 2 (a) apresenta um destes dispositivos.
I) Lâmpadas inteligentes
Trata-se de Lâmpadas dotadas de interface ZigBee que podem ser controlaras remotamente e infomar seu estado, isto é, ligada ou deslogara. Pode-se também definir sua intensidade de operação. Estes dispositvos não funciomam como roteadores ou nós. A Figura 2 (b) apresenta um destes dispositivos.
II) Controle de Aparelhos de Ar Condicionado
Trata-se de um módulo que se integra à Rede ZigBee e permite o controle do Condicionador de ar remotamente bem como sua programação. Estes dispositvos não funciomam como roteadores ou nós. A Figura 2 (c) apresenta um destes dispositivos.
III) Câmeras de segurança
Trata-se de uma câmera que disponibiliza suas imagens via Wo-Fi, já que a rede ZigBee possui baixa capacidade de fluxo de dados e se integra à Rede ZigBee funcionando como um roteador. A rede ZigBee até pode ser utilizada para disponibilizar as imagens porém isto é desaconselhável. A Figura 2 (e) apresenta um destes dispositivos.
IV) Sensores de gás
Trata-se de um sensor de gás capáz de informar sobre vazamentos no ambiente onde está instalado. A Figura 2 (f) apresenta um destes dispositivos.
V) Refrigerador inteligente
Trata-se de um refrigerador capaz de informar se a porta do refrigerador foi esquecida aberta, produzir dados sobre o histórico de temperatura em seu interior, entre outras coisas. É capaz de funcionar como rotedor. A Figura 2 (g) apresenta um destes dispositivos.
VI) Centrais de Controle
Trata-se centrais de controle que integram os dados dos sensores e dispositivos periféricos permitindo o controle total de todos estes dispositivos. Funcionam também como roteadores. A Figura 2 (h) apresenta o Amazon Alexa.
Redes 6LoWPAN – DefiniçãoJá vimos na aula sobre MAC e Roteamento que vivemos a era do IPv6, isto aumenta as possibilidades das conexões em rede, trás mais segurança, confiabilidade etc. Os dispositivos IoT e as RSSF também precisam se integrar à este novo protocolo, ou seja, precisam saber formatar seus dados no seu padrão e precisam saber entender os dados forneceidos neste padrão. Surge então as redes 6LoWPAN.
6LoWPAN vem de IPv6 over Low power Wireless Personal Area Networks (Redes privadas sem fio de baixa potência) e trata-se de um grupo de desenvolvimento da IETF, que cria e mantêm as especificações para IPv6 nas redes IEEE 802.15.4, ou seja, é a versão das redes ZigBee que operam em IPv6.
Com as redes 6LoWPAN podemos continuar a usufruir das ptencialidades das Redes ZigBee em uma plataforma mais atual.
Redes 6LoWPAN – Aplicações
As aplicações das Redes 6LoWPAN extendem-se à todas as aplicações do ZigBee já apresentado, além disso, esta rede passa a oferecer os seguintes aprimoramentos: (a) Nós endereçáveis ponto-a-ponto; (b) Auto organização e roteamento robusto e escalável; (c) Os nós podem ser postos em standby por longos periodos; (d) Suporte completo para camada física e (e) Padronizada pelas normas RFC6282.
Com estes aprimoramentos aplicaações de destaques surgem em:
I) Indústria
Ambientes industriais sempre ofereceram resistência à entrada de RSSF, porém, os aprimoramento oferecidas pelo IPv6 esrta resistêcia começa a ser vencida.
II) Star Grids
A economia de energia em cidades inteligentes, bem como, o aproveitemento inteligente das diversas fontes de energia altermantiva com, por exemplo, energia solar e eólica, exige um sisema baseado em RSSF, estas necessidades abrem espaço à entrada de aplicações 6LoWPAN.
III) Monitoramento Estrutural
Obras atuiais envolvendo contruções como, por exemplo, linhas metroviárias passa a fazer uso de RSSF para monitorar a integnidade dos edificios acima destaas linhas, este monitoramento exige o emprego de RSSF e ests pode ser uma oprtunidade para a plicação das redes 6LoWPAN.
IV) Agricultura de Precisão
Agricultura de precisão utiliza robôs para trabalhos em campo, estes robôs são abastecidos com dados de uma RSSF posicionados na área de cultivo. As redes 6LoWPAN podem atender a demanda de dados deste tipo de aplicação.
V) Monitoramento Biomédico
Uma ultima aplicação para RSSF baseada em 6LoWPAN envolve monitoramento biomédico. Estas redes podem simplificar a operação de sensores em um hospital, fazando com que não seja necessário cabos de conexão entre os ssensores e os equipamentos de monitoramento. As redes 6LoWPAN podem atender bem esta finalidade.
Conclusões
Terminamos aqui o estudo de dois pontos de fundamental importância para as RSSF. Com este conhecimento podemos entender como as RSSF ofeecem segurança e confiabilidade para a informação transportada. Particularmente no tocante aos modos de endereçamento deve-se dizer que teriamos muito a dizer, porém, um aprofundamento neste tópico é basicamento metade de um durso de Tecnologia em Redes de Computadores ou de Especialização em Redes de Computadores, mesmo assim, ao longo das próximas aulas aprofundaremos estes assuntos a medida que tratarmos de redes específicas.
 
Atividade extra
Nome da atividade: Redes ZigBee, com a palavra, o fabricante.
Assista ao vídeo disponível no link (https://www.youtube.com/watch?v=1NeYokqoTvE) o vídeo ofereçe a opção de legenda com tradução, aproveite!
5 - Tecnologias de comunicação - 802.11 (Wi-Fi)
Introdução
A comunicação 802.11 já é uma velha conhecida nossa, porém, como é normal, à chamamos por um apelido, Wi-Fi! Podemos chama-la também por IEEE 802.11. Ela possui um logo, mostrado na Figura 1(a).
Definição
O Wi-Fi define uma série de padrões de transmissão e codificação para comunicações sem fio, sendo os mais comuns:
· FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrun);
· DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum); e
· OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing).
Grupo de desenvolvimento
Assim como em outras arquiteturas de rede, um grupo de empresas se juntou para definir a evolução da rede Wi-Fi, este grupo é chamado de Wi-Fi Alliance. Um desenvolvedor de soluções Wi-Fi pode certificar seus produtos de acordo com as normas Wi-Fi. Isto pode ser feito pela Wi-Fi Alliance. A Figura 1(b) mostra o logo da Wi-Fi aliance e a Figura 1(c) mostra o logo de certificação Wi-Fi.
Evolução
Desde o seu surgimento em 1997 o Wi-Fi tem passado por muitas atualizações. A Figura 1(d) apresenta as variantes atuais do Wi-Fi focando na frequência utilizada, padrão adotado e na taxa de transmissão de dados. A Figura 1(d) apresenta também privizões para futuras evolução do Wi-Fi nestes aspactos.
Ondas e Wi-Fi
Na atualidade o Wi-Fi utiliza duas frequências para transmissão de dados, estas frequência correspondem à frequencia da onda portadora, sob a qual seguem os dados trasnmitidos. Estas frequências são 2,4 GHz e 5 GHz. Quanto maior a frequência de uma portadora menor seu alcançe, porém, maior sua capacidade de transmitir dados.
Características de uma rede Wi-Fi
I) Roteadores
Uma rede Wi-Fi possui sempre um roteador ao qual se conectam os dispositivos que desejam acesso à rede. A um roteador típico podem se conectar até 250 dispositivos.
II) Alcance
Um roteador típico operando em 2,4 GHz pode estabelecer conexão com dispositivos que estão a até 46 metros de distância em ambientes internos (com a presença de paredes) ou 92 metros em amboentes externos. Em qualquer situação estes números podem variar em função da quantidade e do tipo de objeto presente no caminho, bem como, do nível de interferência existente ná área. Roteadores podem ser interconectados para melhorar o alcance da rede, bem como, a qualidade de seu sinal.
III) SSID
Uma rede Wi-Fi possui um nome – SSID (service set identifier - identificador do conjunto de serviços). Ele corresponde àquele nome da rede que vemos quando os conectamos a ela. Este nome pode ser modificado.
IV) Protocolos de segurança
WEP - Desenvolvido para redes sem fio e aprovado como padrão de segurança Wi-Fi em setembro de 1999! O WEP foi oficialmente abandonado pela Wi-Fi Alliance em 2004.
WPA (Wi-Fi Protected Access) - Foi usado como uma melhoria temporária de segurança para o WEP. Um ano antes do WEP ser abandonado oficialmente, o WPA foi formalmente adotado.
WPA2 - Introduzido em 2004, passou a usar o Advanced Encryption Standard (AES) e foi aprovado e adotado pelo governo dos EUA para informações classificadas como secretas.
WPA3 - Voltado para redes públicas.
O protocolo WPA2 é o que está presente em seu computador, sua principal vulnerabilidade está na senha utilizada para acessar a rede, utilize senha extensas, ele aceita senhas com até 63 caracteres!
Como integrar um sensor a uma Rede Wi-Fi?
Digamos que você consiga o projeto de uma RSSF baseada em Wi-Fi e precisa projetar e construir um sensor para se conectar à esta rede. Quais são os passo? A Figura 2 complementa a explicação.
I) Identifique o fenômeno:
Digamos que seu cliente deseja utlizar a RSSF para monitorar a temperatura e a umidade em um CPD onde ficam servidores, este então é seu fonômeno, temperatura e umidade em CPD.
II) Escolha o sensor:
O DHT11 é um bom sensor, amplamente utilizado em aplicações diversas.
III) Quem é o observador?
Digamos que observador seja um funcionário em uma central de monitoramento remota.
IV) Seus prováveis clientes possuem Wi-Fi nos pontos onde serão colocados os sensores?
Se sim, tudo bem. Se não, deve-se verificar a possibilidade de expandir o alcance da rede para cobrir todos os pontos.
V) Escolha o hardware de interface:
Para a conexão com a rede, temos o NodeMCU, o qual é baseado no chip ESP8266 e oferece uma solução completa de interface microcontrolada e programável com Wi-Fi. Talvez você prefira o Wemos D1 mini, o qual é semelhante ao NodeMCU, porém, com menos IO’s (Input Output Ports – Portas de entrada e Saída – Pinos por meio dos quais o microcontrolador interage com dispositivos externos – Conectados a ele).
Para alimentar o circuito utilizaremos a entrada USB do NodeMCU.VI) Projete uma caixa para o circuito e encaminhe para uma empresa de impressão 3D.
VII) Programe e teste o equipamento e apresente ao seu cliente.
RSSF baseadas em Wi-Fi - Aplicações
Dada a popularização das redes Wi-Fi as RSSF baseadas em Wi-Fi já nasceram com vantagens e suas aplicações são muito amplas, vejamos algumas delas:
I) Segurança – Monitoramento por câmeras
Devido à sua alta capacidade de transferência de dados o Wi-Fi é a rede mais indicada para transmissão de vídeo, A Figura 3(a) mostra uma câmera Wi-Fi.
II) Segurança – Sensor de movimento
A Figura 3(b) apresenta um sensor capaz de detectar movimento no ambiente onde estiver instalado.
III) Monitoramento residencial – Sensor para portas e janelas
A Figura 3(c) apresenta um sensor capaz deindicar quando uma porta ou janela está aberta.
IV) Monitoramento residencial – Consumo de energia elétrica
A Figura 3(d) apresenta um sensor capaz de medir temperatura e corrente elétrica em instalações elétricas residênciais.
V) Monitoramento residencial – Monitoramento de gás
A Figura 3(e) apresenta um sensor capaz de medir a presença de gás no ambiente, este sensor pode ser instalado em ambiente residêncial ou comercial.
VI) Monitoramento residencial – Sensor de água
A Figura 3(f) apresenta um sensor capaz detectar vazamentos d’água.
VII) Monitoramento industrial– Sensores diversos
Pode-se também encontrar uma grande variedade de sensores capazes de se conectar à rede Wi-Fi para aplicações indiustriais, estes sensores vão desde medidores de gases, até monitores de máquinas e ambientes.
Conclusões
Como já observado as Redes Wi-Fi apresentam como vantagem sua popularização além disso é uma tecnologia que suporta grande volume de dados, porém, dispositivos baseados nesta tecnologia podem apresentar um consumo elevado de energia, o que compromete sua operação por baterias. Além disso seu alcançe também é limitado, desde que roteadores não sejam adicionados ao projeto, isto encareceria o custo de implantação. Ou seja, o Wi-Fi apresenta tando vantageens quanto desvantagens quando aplicado à RSSF.
 
Atividade extra
Nome da atividade: Redes Mesh.
Assista ao vídeo disponível no link (https://www.youtube.com/watch?v=QPeGBA_PxPc).
6 - Tecnologias de comunicação - 802.15.1 (Bluetooth)
Introdução
A comunicação 802.15.1 também já é uma velha conhecida nossa, e assim como nas tecnologias anteriores, à chamamos por um apelido, Bluetooth, trata-se de umaespecificação de rede sem fio de âmbito pessoal (Wireless personal area networks – PANs). O Bluetooth provê uma maneira de conectar e trocar informações entre dispositivos como telefones celulares, notebooks, computadores, impressoras, câmeras digitais e consoles de videogames digitais através de uma frequência de rádio de curto alcance globalmente licenciada e segura.
Definição
Bluetooth é uma tecnologia de comunicação sem fio, baseada em ondas eletromagnéticas usando frequências que vão de 2.400 to 2.485 GHz. Ela foi concebida para oferecer uma alternativa sem fio para a interface RS-232 que usavam cabos e conectavam diversos dispositivos ao computador.
Grupo de desenvolvimento
Assim como em outras arquiteturas de rede, um grupo de empresas se juntou para definir a evolução da rede Bluetooth, este grupo é chamado de Bluetooth Special Interest Group. Um desenvolvedor de soluções Bluetooth pode certificar seus produtos de acordo com as normas Bluetooth. Isto pode ser feito pelo Bluetooth Special Interest Group.
Evolução
Disponível em solucões comerciais a partir de 1999, o Bluetooth tem passado por muitas atualizações. A tabela da Figura 1 apresenta as variantes da tecnologia Bluetooth que até os dias de hoje são encontradas em dispositivos comerciais, bem como suas caracteristicas. É curioso observar que dispositivos Bluetooth mais antigos mesmo sendo da versão 2.0 ainda são compatíveis com deipositivos Bçuetooth modernos, da versão 5.0.
Características de uma rede bluetooth
I) Alcance
Os dispositivos Bluetooth estão disponíveis em três classes, dispositivos da classe 1 possuem uma potência de emissão de 100 mW e seu sinal pode alcançar até 100 metros em ambiente aberto, dispositivos da classe 2 possuem uma potência de emissão de 2,5 mW o seu sinal pode alcançar até 10m em ambiente aberto, a maior parte dos dispositivos bluetooth disponpiveis comercialmente são desta classe e, por fim, dispositivos da classe 3 posuem uma potência de 1 mW e seu sinal alcança em torno de 1 metro.
II) ID e Names
O MAC de um dispositivo é chamado de ID e é formatado no padrão EUI-48. Além do ID um dispositivo Bluetooth pode ser identificado por um nome, o nome equivale ao SSID de uma Rede Wi-Fi e muitas vezes pode ser modificado de acordo com a conveniência, enquanto o ID não pode.
III) Protocolos de segurança
Aceita multiplos protocolos de segurança, porém, o mais utilizado é o SSP (Secure Simple Pairing).
IV) Capacidade de transferência de dados
Desde o innício o Bluetooth nunca presou pela grande capacidade de transferância de dados, porém, ao longo de sua evolução esta capacidade têm sido aumentada, sendo que, na versão 1.2 ela atingia 1 Mbps, na versão 2.0 + EDR atingia 3 Mbps, nas versões 3.0 + HS e 4.0 Chega à 24 Mbps, em sua versão mais atual, a 5.0 pode atingir 50 Mbps.
V) Consumo de energia
Na tecnologia Bluetooth sempre foi dado uma atenção especial ao consumo energético, por isso, seu baixo alcançe e baixa capacidade de transferência de dados. Assim, desde que as condições permitam, intefaces Bluetooth sempre são preferíveis em detrimento ao Wi-Fi quando aplicadas à redes de sensores.
Roteamento
Uma Rede Bluetooth pode ir muito além de conectar dois dispositivos. Em uma rede deste tipo pode-se definir nodos, aos quais se conectam vários dispositivos, os nodos podem se conectar formando uma Rede Mesh e, por fim, um concentrador pode conectar a rede bluetooth à uma outra rede como, por exemplo, ao Wi-Fi.
Embora as Redes Bluetooth possuam todas estas possibilidades o que predomina é o conceito do Piconets. Em uma rede Piconet um dos elementos é o Mestre (Master) o o outro o Escravo (Slave). Apenas um Mestre pode iniciar a conexão com um Escrevo, o contrário não pode ocorrer. Um Escravo pode se conectar a apenas um Mestre e a mais nenhum outro dispositivo, equanto um Mestre pode se conectar a muitos Escravos.
Conexão
Uma conexão Bluetooth começa em um Mestre com uma busca pelos dispositivos também Bluetooth próximos à ele, esta bustaca é chamada Inquiry, nela o Mestre recebe o ID destes dispositivos e se possuirem também o seu nome. Identificado o dispositivo pode-se Conectar a ele, normalmente este procedimento exige uma senha,  uma vez que a conexão já tenha sido estabelecida em um momento anterior, sempre que estes dispositivos estão aproximados eles se conectam, naturamlmente. Para que possam trocar dados, uma vez conectados os dispositivos devem ser pareados. Quando pareados, a rede pode entrar em um dentre quatro estados, sendo eles: (a) Active Mode – Funcionando normalmente; (b) Sniff Mode – Funciona intermitentemente; (c) Hold Mode – Fica em modo econômico por um tempo; e (d) Park Mode – Entra em modo econômico e libera a conexão. A correta utilização destes modos é o grande truque para a inteface Bluettoth economizar energia!
RSSF baseadas em Bluetooth - Aplicações
Embora sofram forte concorrência com outras tecnologias as RSSF Bluetooth encontram mutas aplicações no dia-a-dia, vejamos algumas delas:
I) Segurança – Portas conectadas
Tecnologia Bluetooth é aplicado à fechadura de portas, tornando as capazes de serem operadas por telefones celulres ou computadores. A Figura 2(a) apresenta uma solução deste tipo.
II) Monitoramento residencial – Monitoramento de gás
A Figura 2(b) apresenta um sensor capaz de medir a presença de gás no ambiente, este sensor pode ser instalado em ambiente residêncial ou comercial.
I) Monitoramento de jardins e hortas
Sensores Bluetooth podem ser empregados em jardins e hortas para medir a umidade do solo, infelizmente estes sensores não são muito úteis para aplicações extensivasdevido ao seu baixo alcance. A Figura 2(c) apresenta um sensor de jardim com tecnologia Bluetooth.
II) Monitoremento de parâmetros ambientais
A Figura 2(d) apresenta um sensor capaz de medir a temperatura e a umidade atmosférica e disponibilizar seus dados via inteface Bluetooth.
III) Vestíveis (Wearables)
Na atualidade vivenciamos uma corrida por parte de grandes empresas e também por parte de muitas Startups no desenvolvimento de itens de vestuário que monitoram parâmetros físicos como, por exemplo, número de passos, frequencia cardiaca, ritmo respiratório etc e disponibilizam seus dados em rede. A tecnologia Bluetooth, devido ao seu baixo consumo energético é ideal para este tipo de aplicação. A Figura 2(e) apresenta um módulo para desenvolvimento de dispositivos vestíveis já dotado de sensor de movimento e, ao qual, ainda pode ser acrescentado outros tipos de sensores, obviamente ele é programável.
IV) Esportes
A Figura 2(f) apresenta um sensor capaz de medir o número de pedaladas bem como a velocidade desenvolvida durante um passeio de bicicleta.
V) Automotivos
Também no setor automotivo o Bluetooth encontra aplicações, a Figura 2(g) apresenta um sensor capaz medir o nível de combustível de veículos automotores.
VI) Biomédicos
O setor biomédico também pode tirar proveito da tecnologia Bluetooth, a Figura 2(h) apresenta um senor de oxigenação songuínea e batimento cardíaco compatível com a tecnologia Bluetooth.
Conclusões
Como podemos observar as redes Bluetooth além de possui uma extensa área de aplicação, com sua evolução além de se firmar nestas áreas ela se torna apta a assumir novas funcionalidades. Na versão 5.0 o Bluetooth possui aprimoramento para IoT e estes aprimoramentos serão úteis para sua aplcação tembém em RSSF. Sempre que os senores estão próximos do dispositivo mestre o Bluetooth é uma boa opção.
 
Atividade extra
Nome da atividade: Dispositivos vestíveis
Assista ao vídeo disponível no link (https://www.youtube.com/watch?v=PR64-g9308I) o vídeo ofereçe a opção de legenda com tradução, aproveite!
7 - Técnologias de comunicação - LoRa, Narrowband
Introdução
Com a evolução das RSSF e com a expansão destas redes por diversos segmentos da sociedade, sobretudo pelo desenvolvimento das tecnologias IoT, uma grande brecha foi detectada nas tecnologias de comunicação. Esta brecha relacionava-se a inexistência de uma tecnologia capaz de transmitir dados a uma grande distância, maior do que 1000 metros mediante um baixo consumo de energia. A Tecnologia LoRa vem justamente para preencher esta lacuna e, tem encontrado uma excelente aceitação no mercado. Vamos conhecer esta tecnologia?
Definição
LoRa é uma solução sem fio sub-GHz em frequência não licenciada. Ela foi inicialmente desenvolvida por uma empresa francesa, a Cycleo. Percebendo o potencial desta tecnologia a SEMTECH adquiriu esta empresa e passou a desenvolver soluções nesta tecnologia.
Grupo de desenvolvimento
Hoje a tecnologia LoRa desenvolvida e aprimorada por um grupo de empresas que formam a LoRa Alliance, sendo que, a SEMTECH controla o aprimoramento da camada física e a LoRa Alliance controla o aprimoramento da camada de dados.
Evolução
Podemos datar o surgimento da tecnologia LoRa no ano de 2015, quando ocorreu a criação da LoRa Alliance, isto marcou sua aceitação pelo mercado, portanto a tecnologia LoRa é realmente nova e, de cordo com a Figura 1, desde seu surgimento ano após ano o número de empresas viculadas a LoRa Alliance têm aumentado aceleradamente. Este crescimento acelerado denota o potêncial da tecnologia bem como o interesse de empresas de investir na mesma. 
Organização e frequência
A tecnologia LoRa trabalha com frequências diferentes dependendo de onde ela é empregada, sendo assim, podemos encontrar dispositivos que operam em 415 MHz (Ásia e África), 868 MHz (Europa) e 915 MHz (EUA, Canadá e América do Sul).
Em uma RSSF LoRa podemos encontrar dispositivos periféricos (Nós finais – End Nodes) que correspondem à sensores; Dispositivos intermediários ou nós Concentradores e, por fim, podemos encontrar roteadores (gateways) que conectam um grande númedo de Nós Concentradores e/ou conectam a Rede LoRa à outras Redes como, por exemplo, Wi-Fi ou de telefonia celular. Um nome especial foi dedicado às Redes Lora, LoRaWAN. A figura 2 apresenta a organização típica de uma Rede LoRa.
Características de uma rede LoRa
I) Alcance
O alcançe (sugerido) de um End Node em uma Rede LoRa é de 3,6 km em ambiente aberto, porém, como já sabemos mesmo em mabiente aberto a presença de obstáculos como árvores, construções e irregularidades do relevo reduz bastante este valor. O Alcançe de um Gateway pode chegar à 10 km.
II) Identificador
Dependendo da posição do dispositivo em uma Rede LoRa seu método de identificação pode mudar, no caso de um End Node ou um Gateway sua identificação é feita pelo padrão EUI-64.
III) Protocolos de segurança
Em uma Rede LoRa os dados a serem transmitidos (payload) são criptografados usando o algoritmo AES de 128 bits, com uma chave conhecida por "Application Session Key". O servidor de aplicação deverá ter esta chave para 'reverter' o processo e extrair os dados. Até mesmo o Identificador de um dispositivo LoRa é criptografado e decriptografado no processo de transmissão de dados também pelo algoritmo EAS de 128 bits.
IV) Capacidade de transferência de dados
Dependendo da maneira como é configurada a mudulação do sinal em uma transmissão LoRa a taxa de transferência pode atingir até 21.900 bps. Obviamente o tipo de modulação influencia também no alcance do sinal e na taxa de ocorrência de erros, o que, quando ocorre, exige que o dado seja enviado novamente, reduzondo a eficiência da rede. Embora paraça uma baixa capacidade de transmissão, mesmo quando comparado à tecnologia Bluetooth lembre-se que o alcance destes dados é muito maior, além disso, eles representam dados de sensores, ou seja, são poucos.
V) Consumo de energia
Focando em um End Node, onde tipicamente está o sensor,  o consumo pode variar dependendo do fabricante e das especificações dos sensores. Tomemos como exemplo um módulo RN2483 muito utilizado por implementar protocolos de comunicação bem difundidos com I2C e SPI, de acordo com o datasheet do módulo RN2483, ele consome 40mA durante transmissão (14dBm operando em 868MHz) e apenas 9.9uA em estado de deep-sleep (adormecimento profundo), desconsiderando o consumo do sensor, assumindo, que a medição é feita de maneira muito rápida, além disso, assumindo que o End Node não dispões de um display ou LED para indicar que ele está ligado, estima-se que uma bateria de íon-Lítio de 400 mAh alimente o sistema por mais de 10 anos!
RSSF baseadas em LoRa - Aplicações
Devido ao seu grande alcance, bem como ao seu baixo consumo, as redes LoRa tem encontrado muitas aplicações tanto no segmento pessoais como no segmento profissionail, vejamos algumas delas:
I) Cidades Inteligentes (Smart Cities)
Em uma cidade inteligente deve-se contar com sensores que monitoram desde o trânsito, poluição, luminosidade ambiante (para acionamento da iluminação pública) etc. Devido a distribuição geográfica destes sensores nas cidades podemos dizer que a utilização da RSSF é extensivas, ou seja, são sensores que estão espalhados por uma área muito grande. Além disso, embora boa parte dos sensores possam ser alimentados pela rede de energia local, muitos outros devem operar com baterias. Estas exigências são perfeitamente atendidas pela tecnologia LoRa e, por isso, elas tem sido adotadas nestas aplicações.
II) Monitoramento de parâmetros ambientais
As redes LoRa encontram uma ótima aplicação no monitoramento de parâmetros ambientais como, por exemplo, temperatura, umidade, níveis de poluição e de radiação solar, a distribuição destes sensores é extensa, eles ficam distântes um do outro. Para atender a estas função a tecnologia LoRa é perfeita.
III)  Monitoramento de jardins e hortas
Sensores Bluetooth podem ser empregados em jardins e hortas para medir a umidade do solo, infelizmente estes sensores não são muito úteispara aplicações extensivas devido ao seu baixo alcance. A Figura 2(c) apresenta um sensor de jardim com tecnologia Bluetooth.
IV) Monitoremento de parâmetros ambientais
A Figura 32(d) apresenta um sensor capaz de medir a temperatura e a umidade atmosférica e disponibilizar seus dados via inteface Bluetooth.
V) Monitoramento de tempestades e alagamento
Outra aplicação de uso extensivo atendida pela tecnologia LoRa.
VI) Estacionamentos inteligentes
Veículos inteligentes e autonomos certamente utilizarão tecnologia LoRa, neste caso, por exemplo, para localizar uma vaga de estacionamento indicada como vazia por um sensor conectado à rede LoRa. Já é comum veículos que estacionam sozinhos.
VII) Carros inteligentes
Carros inteligentes e autonomos utilizarão a rede LoRa para trocarem informações intre sí, assim, quando um carro resolver fazer uma conversão ele poderá avisar a todos os outros carros, solicitando espaço.
VIII) Entregas via Drones
Algumas empresas do setor de tecnologia tem investido no desenvolvimento de sistemas de antrega automatizados baseados em Drones, neste setor a utilização da rede LoRa pode ajudar na definição da trajetória excutada por estes drones, o que evitaria acidentes.
IX) Fazendas Inteligentes
Também devido à sua grande estenção de cobertura RSSF aplicados a automatização de fazendas podem fazer um excelente uso da tecnologia LoRa.
X) Casas Inteligentes
Casas inteligentes também podem tirar grande proveito da tecnologia LoRa, porém, nesta aplicação ela enfrentará uma grande concorrência com o Bluetooth e com o Wi-Fi.
Conclusões
Ao longo desta aula ficou claro a aplicabilidade das redes LoRa, ficou claro também a versatilidade e a segurança desta tecnologia, some-se a isto à expansão acelerada do mercado de IoT e fica fácil entender porquê em tão pouco tempo de existência esta tecnologia ganhou tantos parceiros. Eventualmente tecnologia promissoras em um dado momento não mantém o fôlego e acabam sendo aposentadas. O fato é que, neste momento, as apostas na tecnologia LoRa são muito altas e para qualquer profissional de tecnologia aprender sobre ela parece ser uma ótima escolha.
 
Atividade extra
Nome da atividade: Tecnologia LoRa
Assista ao vídeo disponível no link (https://www.youtube.com/watch?v=OSYYZk7xJ60) o vídeo ofereçe a opção de legenda com tradução, aproveite!
8 - Tecnologias de comunicação - Telefonia Celular
Introdução
A telefonia celular representa hoje a opção de rede de maior alcance disponível no mercado. Pode-se acessá-la a partir de quase todos os locais razoavelmente habitados no país, é lógico que, ainda há regiões onde o sinal ainda não chega, porém, em muitas delas a utilização de uma antena de qualidade superior pode resolver o problema. A grande desvantagem da rede de telefonia celular, se pensarmos em um projeto de RSSF que somente utilizará esta tecnologia é o seu custo, para cada sensor teríamos que uma linha telefônica, isto é um número.
Organização da Rede
A rede de telefonia celular é composta pelos seguintes elementos: (1) Terminal móvel – Corresponde aos telefones celulares ou modens sendo estes encontrados, por exemplo, em máquinas de cartão de crédito, são os usuários do sistema; (2) Estação Rádio Base (ERB) – Corresponde às torres de transmissão, cada ERB fornece o sinal de conexão à uma determinada área, o conjundo da ERB e sua área de cobertura define uma célular; (3) Central de Comutação e Controle (CCC) – As ERB possuem antenas de microondas que as conectam à uma CCC, na CCC a rede de telefonia celular se integra  rede de telefonia fixa, além disso, através da transmissão de dados via sátélite as CCC se interconectam formando uma rede global.
Evolução
A evolução da telefonia celular está associada às sucessiva mudanças nas tecnologia empregadas para transmissão dos dados, sendo que a medida que novas tecnologias passavam a ser adotadas definica-se uma nova geração como, por exemplo, 1G. Eventualmente uma mudançã podia não representar um grande salto tecnológico sendo apenas um parimoramento da tecnologia anterio, nestes casos, definem geração intermediárias como, por exemplo, 2.5G. Consideremos as caracteristicas mais marcantes de cada geração:    
I) 1G – Aqui a telefonia celular tem origem, nesta geração a tecnologia para transmissão era analógica e, uma caractaristica marcante nesta geração é que um telefone conectado à uma ERB em uma chamada telefônica ocupava 100 % da portadora durante a chamada. Isto permita à uma ERB atender poucos telefones simultaneamente (uma ERB dispõe de mais de uma portadora) e o custo da ligação telefonica era muto alto. A tecnologia empregada para transmissão era a AMPS (Advanced Mobile Phone System – Sistema Avançado de telefonia Móvel)
II) 2G – Na tecnologia 2G o som de uma conversa passou a ser transmitido de forma digital, para tanto foram adotadas tecnolias como, por exemplo, GSM, CDMA e TDMA. O GSM, sigla para Global System for Mobile Communications (Sistema Global para Comunicações Móveis) é importante até os dias de hoje e sua principal caracteritica é utilizar dois conjuntos de frequências para a comunicação, sendo um utilizado pelo telefone para transmitir dados para a torre o o outro utilizado para a torre transmitir dados para o telefone,  o sistema funciona no modo Full Duplex. O TDMA sigla para  Time Division Multiple Access (Acesso Múltiplo por Divisão de Tempo) permite um melhor aproveitamento da portadora, fazendo com que ele atenda vários telefones ao mesmo tempo.
III) 2,5G – Nesta geração intermediária os telefones celulares passam a ser intensamente utilizados para dados de Internet e algo precisava ser feito para melhor o funcionamento do telefone para atender este tipo de aplicação. Surge entãoo GPRS, sigla para General Packet Radio Service o qual utiliza transmissão de dados por pacotes para melhorar o aproveitamento da regde. Em uma rede um dado possui muitas possibilidades de camnho para chegar ao seu destino, por outro lado, os dados de uma página WEB não precisam chegar todos ao mesmo tempo para que a página já comece a ser útil, assim os dados da página são divididos em pacotes  e cada pacote segue um caminho diferente para chegar ao destino.
IV) 3G – Trata-se de uma geração que representou um grande salto na qualidade dos serviços de dados nos telefones celulareso que só foi possível graças as tecnologias UMTS e WCDMA. Uma geração 3,5G foi criada quando a tecnologia HSDPA tornou-se disponível.
V) 4G – Na atualidade vivemos a telefina celular de quarta geração (4G) dispomos de uma confortável velocidade de transferência de dados, um bom serviço de voz, más, também observamos um crescimento acelerado de aplicações ou experiencias que demandam grande volume de dados como, por exemplo, acesso à vídeos de alta definição, acesso a transmissões online também associada a grande volume de dados e algo ainda maior está por vir, IoT principalmente associado à veículos autonomos, para que a telefonia celular atenda às exigência deste futuro não muito distante surge a quinta geração de telefonia celular, o 5G.
Velocidade
A Figura 1 apresenta uma comparação da capacidade de transmissão de dados entre as diversas gerações da telefonia celular. Para se ter uma idéia seja um arquivo de música em MP3 de 4 MB, no 3G ele precisa de aproximadamente 17 segundos para ser transferido, no 4G são necessários 3,3 segundos e no 5G será necessário apenas 0,03  segundos. De ojutra maneira, do 3G para o 4G tivemos um aumento de aproximadamente 5x na velocidade de transmissão, e do 4G para o 5G teremos um aumento de mais de 100x.
Bandas
Quando uma tecnologia é implementada à ela deve ser reservada uma frequência de operação, esta frequência é o que se define como Banda. As operadoras compram em leilões abertos pelo Ministério das Comunicações o direito de utilizar a frequência por um determinado nado tempo. Operadoras podem trabalhar em diferentes frequências uma mesma geração de serviços, o fato é que, quanto maior a frequência maior a capacidade de transferência de dados, isto ajuda explicar porqueo serviço por exemplo 4G, de uma operadora é melhor do que p da outra.
Montando um sensor sem fio utilizando a rede de telefonia celular
Um sensor sem fio pode ser construído com base na tecnologia GSM, para tando precisamos de um modem GSP, na Figura 2(a) temos um modem GSM SIM800l, o qual, operando por comandos AT, pode tracar dados via mensagens ou mesmo efetuar e receber ligações de voz, porém, o sensor não precisa deste recurso, precismos de um sensor, na Figura 2(b) temos um sensor de chuva, precisamos ainda de um microcontrolador para ler o sesnor e operar o modem, a Figura 2(c) mostra uma placa de desenvolvimento baseada em microcontrolador (arduino UNO R3) ela resolverá o problema do microcontrolador. O arduino será alimentado via USB e atravé sde suas saídade de 5V alimentará o sensor e o modem.Com relação ao modem em particular, entre sua entrada de alimentação positiva e a saída de 5V do arduino devemos colocar um diodo para reduzir um pouco a tensão de 5V. Na Figura 2(d) temos o sensor sem fio montado, em destaque temos o diodo.
Com o circuito da Figura 2(d) basta programarmos o arduino para temos acesso aos dados do sensor via telefone celular.
RSSF baseadas em telefonia celular - Aplicações
Uma rede de sensores completamente baseada em telefonia celular, onde todos os sensores comunicam-se via este tipo de rede, é tipicamente uma rede onde os sensores ficam muito distântes um do outro, quando os sensores estão próximos normalmente eles se comunicam entre si via uma rede Bluetooth, LoRa ou ZigBee e concentram seus dados em um nó que estabelece o link com a rede de telefonia, assim, somente este dispositivo precisa de um modem GSM e uma linha telefônica.
I) Monitoramento Logistico
RSSF baseadas em telefonia celular são empregadas em monitoramento logístico, ou seja, para o monitoramento de caminhões e containers que se deslocam pela área de atuação da empresa de logistico. Cada caminhão ou container possui um sistema que conta com um modem e uma linha telefonica, um GPS e um microcontrolador. Esta rede coleta dados sobre a localização, velocidade e estado de conservação das cargas.
II) Locação de carros
Já é possível em grandes centros urbanos alugar carros pelo telefone celular, etses carros estão conectados à rede de telefonia celular e informam sobre sua localização, disponibilidade e quantidade de combustível disponível.
III) Carros inteligentes
Cidades inteligentes faem uso de RSSF beseadas em telefonia celular para coleta de dados de estações de monitoramento de parâmetros atmsférico, parâmetros de trânsito etc.
IV) Casas inteligentes
Casas inteligentes podem fazer uso de RSSF baseadas em telefonia celular para minitoramente de parâmetros que envolvem sua segurança.
V) Fazendas Inteligentes
Fazendas inteligentes fazem uso de  RSSF baseadas em telefonia celularpara monitorar implementos agrícolas e qualidade e estado da terra.
Vantagens e desvantagens
As RSSF baseadas em telefonia celular apresentam como vantagem:
· Estrutura já estabelecida;
· Cobertura;
· Confiabilidade.
Comos desvantagens elas apresentam:
· Custo;
· Alto consumo energético;
· Necessidade de uma linha para cada dispositivo;
· Na ausência de sinal, não há muito o que fazer.
 
Atividade extra
Nome da atividade: Tecnologia LoRa
Assista ao vídeo disponível no link (https://www.youtube.com/watch?v=5ShTwrd-tDc) o vídeo ofereçe a opção de legenda com tradução, aproveite!
01
Sobre sensores, considere as seguintes afirmações e assinale a alternativa correta, pesquise na internet sobre estes sensores:
I) Um dispositivo que têm sua resistência elétrica modificada com a temperatura pode ser usado como transdutor.
II) O LM358 é um Circuito Integrado (CI) capaz de aplificar o sinal de saída de um transdutor, atravéz desta amplificalção, um sinal que possui 0,1 V pode ser aumentado em 100 vezes, ou seja pode chargar até 10 V. Devido a esta utlidade o LM358 pode ser usado no circuito de condicionamento de sinal.
III) Associando T à Transdutor e CC à Circuito de Condicionamento, na figura seguinte os iténs numerados de 1 à 6 correspondem à: 1 – CC; 2 – T; 3 – T; 4 – CC; 5 – T e 6 – CC.
1. Todas as afirmações estão corretas
2. Apenas as afirmações I e II estão corretas
3. Apenas as afirmações I e III estão correntas
4. Apenas as afirmações II e III estão corretas
5. Nenhuma afirmação está correta
Na afimação III o itén 3 é um circuito para indicar que o módulo está ligado ou não, o itém 4 é um sensor DHT11, em seu interior além dos transdutores encontram-se o circuito de condicionamento de sinal; o itém 5 é um circuito que serve apenas indicar se o módulo está ligado ou não e o itém 6 é um circuito integrado que possui em tanto o transdutor de temperatura quando o circuito de condicionamento de sinal.
02
(Defensoria Pública do Estado do Mato Grosso - MT (DPE/MT) 2015, Cargo: Assistente Administrativo / Questão 40) – As opções a seguir exemplificam aplicações da tecnologia conhecida como “internet das coisas”, a qual possibilita conectar objetos do nosso dia a dia à rede mundial de computadores, à exceção de uma. Assinale-a.
1. 
2. CERTO
3. 
4. 
5. 
CD playres portáteis não possuem conexão com a WEB, executam apenas uma função local.
03
Em uma casa automatizada, a comunicação entre determinados sensores e uma central de processamento de dados pode ser estabelecida através de uma Rede de Sensores sem Fio (RSSF). Esse enlace de dados pode, no entanto, ser prejudicado pela presença de paredes que atenuam os níveis dos sinais, ao longo do percurso entre o emissor e o receptor. Supondo uma RSSF baseada no padrão IEEE 802.11 (Wi-Fi), sujeita ao mencionado problema, qual a solução que menos custo trará para minimizar este problema?
1. Alteração das localizações dos sensores, de modo a se evitar a presença das paredes na visada direta do sinal;
2. Utilização de filtros mais seletivos e com maior ganho nos circuitos receptores, localizados na central de processamento de dados.
3. Modificação da arquitetura da casa reorganizando as paredes
4. Trocar os sensores por outros de maior alcance
5. Cololcar um roteador de maior alcance.
Apenas a alternaitiva A propõe uma solução que conta apenas com mão de obra, todas as outras envolvem gastos com mão de obra e equipemento, além disso, a possibilidade de alteração na localização dos sensores em uma RSSF é uma das vantegnes deste tipo de Rede de sensores.
01
Em um projeto uma industria necessita medir a temperatura em um auto forno, ou seja, o fenêmeno é o estado térmico do autoforno. Sabe-se que o autoforno pode atingir temperaturas de até 1200 oC. A seguir são apresentados três tipos de sensores e as análises de aplicabilidade para cada um dos sensores:
I) Sensor de temperatura tipo Termopar: Rígido, conectado por meio de fio e suporta temperatura de até 1600 oC;
II) DS18B20: Sensor de temperatura dotado de transdutor, circuito de condicionamento de sinal e circuito digital, ofereçe comunicação 1-Wire e mede temperatura até 85 oC;.
III) Pirômetro proporcional de 2 cores: Sensor de temperatura baseado na medição de luz infravermelha. Não exige conbtato físico, duas cores de luz utilizada para melhor adquação às condições de medição, faixa de temperatura medida 700°C - 1800°C.
Assinale a alternativa que apresenta o(s) sensor(es) que se adequam ao fenômeno em questão:
1. Apenas o I
2. Apenas o II
3. Apenas o III
4. Apenas os sensores I e II
5. Apenas os sensores I e III
O sensor II não opera na temperatura atingida pelo autoforno. Quanto aos outros sensores para uma melhor especificação dos mesmos seria necessário mais dados sobre o autoforno, porém, na auxência destes dados assume-se que ser capaz de operar na temperatura exigida é condição suficiente.
02
(TI Inside - Postado em: 26/11/2019, às 19:29 por Redação) – BNDES aprova pilotos de IoT do CPQD para cidades inteligentes.
Incentivar o desenvolvimento de aplicações de Internet das Coisas (IoT) no ambiente urbano, especialmente nas áreas de segurança pública, mobilidade, eficiência energética e defesa civil. Esse é o principal objetivodo projeto de pilotos IoT para cidades inteligentes do CPQD, que acaba de ter sua execução aprovada pelo Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social (BNDES). O aporte do BNDES para o projeto é de R$ 2,98 milhões.
…
Os pilotos
O primeiro piloto é composto por três casos de uso, que têm como foco os desafios de ampliar a capacidade de vigilância e de monitoramento de áreas da cidade para mitigar situações de risco à segurança do cidadão. Uma dessas aplicações envolve o uso de videomonitoramento, com câmeras de alta definição, auxiliado por visão computacional, com o objetivo de aumentar a produtividade dos agentes de segurança pública.
Outro caso de uso consiste em um portal de monitoramento de veículos e placas, visando aprimorar a segurança e a mobilidade urbana. Para isso, a intenção é ampliar o número de portais de reconhecimento e identificação de veículos equipados com câmeras inteligentes conectadas via tecnologia sem fio IoT de última geração.
O terceiro caso de uso desse piloto prevê a medição de microclima na área urbana, por meio de estações meteorológicas compactas e conectadas que funcionarão integradas a sensores de nível de rios em pontos estratégicos da cidade. Isso permitirá fornecer dados relevantes, no tempo apropriado, para a Defesa Civil emitir alertas que poderão mitigar o impacto causado por desastres ambientais.
De acordo com as dados da matéria em questão, para o auxílio deste projeto piloto considere as seguintes afirmações e assinale a alternativa correta:
I) A Rede de Câmeras deverá contar com mobilidade sensorial, o que tornará mais eficiênte sua aplicação;
II) A Rede de monitoramento de veículos e placas poderá contar com a caracteristica de capacidade de responder à cunsultas, isto agilizará o processo de reconhecimento das placas em um banco de dados;
III) A Rede das estações meteorológicas poderá contar com a caracteristiva de auto organização da rede, pois, como estarão em locais hostís e na possibilidade de uma estação que funciona como nó perder sua conexão outra pode assumir seu lugar.
1. Apenas o I
2. Apenas o II
3. Apenas o III
4. Apenas os sensores I e II
5. Apenas os sensores I e III
O sensor II não opera na temperatura atingida pelo autoforno. Quanto aos outros sensores para uma melhor especificação dos mesmos seria necessário mais dados sobre o autoforno, porém, na auxência destes dados assume-se que ser capaz de operar na temperatura exigida é condição suficiente.
03
(TI Inside - Postado em: 12/11/2019, às 21:05 por Claudiney Santos) – Programa de Intel impulsiona desenvolvimento de negócios de IoT
Com o objetivo de incentivar as empresas a criarem soluções completas de Internet das Coisas para o mercado brasileiro, a Intel anuncia que seu programa IoT Market Ready Solutions já ultrapassa mais de 10 empresas certificadas no país.
Para integrar o Intel IMRS, as empresas devem seguir as seguintes diretrizes do comitê da Intel: incluir todos componentes edge-to-cloud; demonstrar valor comercial claro e mensurável; ser implantado comercialmente e ser uma solução com suporte completo. O parceiro poderá compor soluções com diferentes parceiros, com exceção de incorporação de gateway e servidores da marca.
A iniciativa também permite que os desenvolvedores ofereçam soluções inéditas no mercado, auxiliando na adoção de tecnologias da nova era como o IoT, cloud, 5G e inteligência artificial.
Um exemplo são as empresas brasileiras Digifort, de São Caetano (SP), e Seebot, de Maringá, no sul do país, que desenvolveram soluções que podem ajudar a resolver questões ligadas a segurança e a mobilidade urbana com o uso de câmeras para identificação de suspeitos e semáforos inteligentes para o controle de tráfego em áreas com alto fluxo de automóveis. A primeira está inclusive levando suas soluções para EUA e Austrália; e segunda para a Argentina.
…
Na matéria apresentada no texto, a Intel diz ter como exigência o uso de componentes edge-to-end, com estes componentes a rede terá capacidade de processaemtno local, diretamente nos nodos ou nos próprios sensores. Esta exigência correponde a uma caracterista das redes discutidas nesta aula, assinale a alternativa que apreseta esta característica.
1. Endereçamento
2. Mobilidade dos Sensores
3. Cobertura
4. Auto-organização
5. Tarefas Colaborativas
Tarefas colaborativas compreendem a capacidade de processamento local.
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Sobre MAC, considere as seguintes afirmações e assinale a alternativa correta:
I) Um MAC é um componente da camada física de uma Rede.
II) Devido ao fato de os Nodos sensoriais concentrarem os dados de muitos sensores ele deve possuir muitos MACs todos os nodos possuem o mesmo MAC para que possam ser identificados como tal.
III) No padrão EUI-48 o MAC possui potencialmente 248 (combinações).
1. Todas as afirmações estão corretas
2. Apenas as afirmações I e II estão corretas
3. Apenas as afirmações I e III estão corretas
4. Apenas as afirmações II e III estão corretas
5. Nenhuma afirmação está correta
A afirmação II está errada pois uma das premissas sobre o MAC é que ele é único.
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(Instituto Federal do Pará - FUNRIO - 2016 - IF-PA - Técnico de Tecnologia da Informação) – Um recurso disponível em muitos pontos de acesso e que é importante para aumentar a segurança de redes sem fio é a Filtragem de endereços MAC. Com relação a esse recurso são apresentadas as seguintes proposições:
I) Permite definir quais são os endereços MAC das máquinas autorizadas a se conectar a rede. Desta forma somente os computadores que possuem o endereço MAC da sua placa de rede cadastrado no roteador podem ter acesso à rede sem fio.
II) A ativação dos recursos de Filtragem por endereço MAC evita a técnica de ataque conhecida como Spoofing.
III) Para aumentar a segurança da rede sem fio, deve-se combinar a ativação da Filtragem de endereços MAC com a utilização da WEP, para que os endereços MAC dos equipamentos conectados a rede sejam transmitidos criptografados.
É correto apenas o que se afirma em:
1. I
2. II
3. III
4. I e II
5. I e III
A afimação II está errada pois um Spoofing faz com que um dispositivo se apresente com o MAC de outro dispositivo, este outro dispositivo está habilitado pela Rede e é aceito pela Filtragem de endereços MAC. A afirmação III está errada pois o protocolo WEP criptografa os pacotes de dados e não o endereço MAC.
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(IBADE - 2016 - SEDUC-RO - Técnico Educacional - Cuidador) – O Endereço MAC (Media Access Control) ou endereço físico nada mais é que o endereço de controle de acesso da placa de rede de um computador ou dispositivo móvel. É um endereço único, com 12 dígitos hexadecimais, que identifica a placa de rede em uma rede. Para descobrir o endereço físico um computador com sistema operacional Windows 7 instalado, que opção do painel de controle deve ser acessada?
1. Facilidade de Acesso
2. Hardware e Sons
3. Programas
4. Sistema e Segurança
5. Rede e Internet
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(CEMIG-TELECOM -2010 - Técnico de Operação) – As tecnologias denominadas de Bluetooth e Zigbee se enquadram na seguinte categoria de redes sem fio:
1. WPAN
2. WLAN
3. WMAN
4. WWAN
5. NRA
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(ENADE 2008 – Tecnologia em Redes de Computadores) – A família de padrões IEEE 802 define protocolos e serviços para redes de computadores. Em relação aos padrões dessa família, considere as afirmações a seguir.
I) O IEEE 802.3, comumente referenciado como Ethernet, é a solução mais popular para redes locais cabeadas da atualidade.
II) Os padrões IEEE 802 organizam o nível de enlace do modelo de referência OSI em duas sub-camadas: LLC e MAC.
III) O padrão IEEE 802.15.4, comumente referenciado como ZigBee, habilita comunicações sem fio em uma área de dimensões metropolitanas
É correto apenas o que se afirma em:
1. I, apenas
2. I e II, apenas
3. I e III, apenas
4. II e III, apenas
5. I, II e III
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Considere as seguintes afirmações e assinale a alternativa correta:
I) As Redes ZigBee presam pelo baixo custo e pelo baixo consumo de energia.
II) As Redes 6LoPAN correspondem à Rede ZigBee aprimoradas para o IPv6.
III) As Redes ZigBee possuem umaalta capacidae de trasmissão de dados, o que as torna ideal para aplicações em RSSF.
É correto apenas o que se afirma em:
1. I, apenas
2. I e II, apenas
3. I e III, apenas
4. II e III, apenas
5. I, II e III
01
(TJ-MA - Analista Judiciário - 2019 - Analista de Sistemas - Suporte e Rede) – Wireless Local Area Network − WLAN são redes locais que conectam suas estações através de radiofrequência de modo que as estações se comunicam por meio de antenas situadas em placas wireless, transmitindo e recebendo dados sob forma de sinais de rádio. Uma WLAN que utiliza o padrão IEEE 802.11g como padrão de transmissão tem frequência de operação de:
1. 5 GHz
2. 2.1 GHz
3. 2.4 GHz
4. 5.4 GHz
5. 2.6 GHz
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(ANASA Campinas - 2019 - Analista de Tecnologia da Informação - Suporte de Infraestrutura TI) – O WPA2 implementa os elementos de segurança definidos pela especificação 802.11i, usando como padrão de mecanismo de encriptação e de verificação de integridade, respectivamente:
1. RC4 e TKIP
2. EAP e RADIUS.
3. RC4 e CCMP
4. RSA e TKIP
5. AES e CCMP
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Considere as seguintes afirmações:
I) Visto que em aplicações de RSSF o alcançe é mais importante do que a capacidade de transferir dados, Wi-Fi operando em 5.0 GHz é uma opção melhor paras as RSSF;
II) Devido ao fato de um roteador Wi-Fi ter um número limitado de conexões, a tecnologia Wi-Fi encontra limitações em RSSF com grande quantidade de sensores;
III) Em função dos algoritmos tanto de roteamento quanto de segurança (que até pode ser desativado o que não é uma boa idéia!) em uma rede Wi-Fi exigirem um alto custo computacional, sua aplicação em RSSF torna-se prejudicada, pois, os nodos sensoriais tornam se caros e com alto consumo de energia.
É correto apenas o que se afirma em:
1. I
2. II
3. III
4. I e II
5. I e III
01
(FGV - 2018 - MPE-AL - Técnico do Ministério Público - Tecnologia da Informação) – Com relação a Bluetooth, assinale a afirmativa correta:
1. As frequências utilizadas por transmissões Bluetooth são diferentes das utilizadas por Wi-Fi.
2. Bluetooth é uma alternativa de baixo custo para redes TCP/IP.
3. Bluetooth classe 1 pode ir até 100 metros.
4. Dispositivos Bluetooth podem operar simultaneamente no modo master e slave em redes ad hoc Bluetooth.
5. Uma única rede Bluetooth pode suportar mais de 32 dispositivos conectados simultaneamente.
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(UFG - 2010 - UFG - Analista de TI - Desenvolvimento de Sistemas) – O uso de redes sem fio que permitem a comunicação entre diversos dispositivos tem se tornado cada vez mais comum atualmente. Essa facilidade está presente em alguns modelos de celular, permitindo, por exemplo, sincronismo de agenda e cópias de segurança de seus arquivos com um microcomputador. Dentre as tecnologias mais conhecidas para comunicação sem fio, destaca-se:
1. a Gigabit Ethernet
2. a ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line)
3. o ATM (Asynchronous Transfer Mode)
4. o bluetooth
5. NRA
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Considere as seguintes afirmações sobre a tecnologia Bluetooth e assinale a alternativa correta:
I) Desde o principio a tecnologia Bluetooth nunca prezou pela velocidade, haja visto que seu surgimento está ligado ao desenvolvimento de uma alternativa sem fio para as conexões RS-232;
II) Trata-se de uma tecnologia que embora opere à baixas velocidade é muito versátil;
III) Na atualidade pode atingir velocidade de até 48 Mbps, sendo a esta velocidade capaz de transferir um arquivo de 6 MB em aproximadamente 1 minuto.
1. Apenas as afirmações I e II estão corretas
2. Apenas as afirmações I e III estão corretas
3. Apenas as afirmações II e III estão corretas
4. Nenhuma afirmação está correta
5. Todas as afirmações estão corretas
I item I está correto de acordo com o que se afirma em Definição; o item II pois dentre as características da tecnologia Bluetooth podemos destacar a possibilidade trabalhar com múltiplos tipos de dados e mídias ao mesmo tempo, ser capaz de informar o tipo de serviço que executa, usar múltiplos padrões de protocolos e possuir nível de segurança variável. O item III está errado pois, 48 Mbps corresponde à 6 MBps (48 / 8), assim, um arquivo de 6 MB seria transferido em aproximadamente 1s.
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Um desenvolvedor de soluções para RSSF, escolheu usar rede LoRa em sua aplicação pelos seguintes aspectos:
I) As redes LoRa possuem uma grande capacidade de transferência de dados;
II) Graças ao seu eficiente sistema de economia de energia as baterias teriam uma longa duração.
III) Oprenado na frequencia não homologada de 415 MHz ele não teria que submeter seu projeto à homologação da ANATEL.
Assinale a alternativa que apresenta apenas aspectos VERDADEIROS da pesquisa feita pelo desenvolvedor.
1. Apenas o aspecto I
2. Apenas o aspecto II
3. Apenas o aspecto III
4. Apenas os aspectos I e II
5. Apenas os aspectos II e III
I) Falso: Dependendo da maneira como é configurada a mudulação do sinal em uma transmissão. LoRa a taxa de transferência pode atingir até 21.900 bps. Embora paraça uma baixa capacidade de transmissão, mesmo quando comparado à tecnologia Bluetooth lembre-se que o alcance destes dados é muito maior, além disso, eles representam dados de sensores, ou seja, são poucos;
II) Verdadeiro: Tomemos como exemplo um módulo RN2483 muito utilizado por implementar protocolos de comunicação bem difundidos com I2C e SPI, de acordo com o datasheet do módulo RN2483, ele consome 40mA durante transmissão (14dBm operando em 868MHz) e apenas 9.9uA em estado de deep-sleep (adormecimento profundo), desconsiderando o consumo do sensor, assumindo, que a medição é feita de maneira muito rápida, além disso, assumindo que o End Node não dispões de um display ou LED para indicar que ele está ligado, estima-se que uma bateria de íon-Lítio de 400 mAh alimente o sistema por mais de 10 anos!
III) Falso: Na América do Sul a frequêmcia não homologada é a de 915 MHz.
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Considere as seguintes afirmações sobre as redes LoRa:
I) Em campo aberto dois nós que se conectam podem estar a 1 Km um do outro;
II) Utiliza Identificador baseado no padrão EUI-64.
III) Não possui protocolo de segurança de dados.
É correto apenas o que se afirma em:
1. I
2. II
3. III
4. I e II
5. I e III
I) Correto: Podem sim, inclusive, pois podem estar ainda a uma distância maior;
II) Coreto: Ela reslmente utiliza o padrão EUI-64 para dentificadores;
III) Errado: Para segurança ela utiliza o algoritmo AES de 128 bits.
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Sobre as aplicações de redes LoRa assinale a alternativa INCORRETA:
1. Pode ser utilizada em casas inteligentes, embora nesta aplicação sofra grande concorrência do Wi-Fi
2. Pode ser utilizada em conjunto com outras tecnologia como, por exemplo, no assistente pessoal Alexa, neste caso para aplicações em casas inteligentes
3. Pode ser utilizada em serviços de entrega de encomendas autônomos, como os que têm sido propostos por grandes empresas de TI, embora nesta aplicação sofra grande concorrência das redes de telefonia celular
4. Pode ser utilizada em linhas de produção, embora nesta aplicação sofra grande concorrência tanto do Wi-Fi como das redes ZigBee
5. Pode ser utilizada em fazendas inteligentes, embora nesta aplicação sofra grande concorrência das redes Bluetooth
As redes Bluetooth não atendem as demandas de fazendas inteligentes devido ao seu curto alcance.
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(Tribunal Superior Eleitoral (TSE) (3ª edição) - 2006 - Analista Judiciário - Área Engenharia Elétrica / Questão 53) – Terceira geração (3G) é a especificação do International Telecommunication Union (ITU) relativa à terceira geração de sistemas de comunicações móveis celulares. A respeito desse assunto, julgue os itens que se seguem.
I) A segunda geração de telefones celulares está relacionada aos modelos digitais com acesso múltiplo por divisão de código (CDMA) e por divisão de tempo (TDMA).
II) Um sistema que funciona em 3G permite elevar a taxa de transmissão da informação em bps, sendo que essa taxa deve ser a mesma quer o aparelho esteja parado quer esteja em movimento, como no interior de um carro.
III) Sistemas 3G funcionam somente sobre redes GSM.
IV) A evolução da telefonia celular para o sistema