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AIoT e o futuro do futuro


Já vimos bastante por aqui duas das diversas tendências do setor de tecnologia: a Internet das Coisas (IoT) e a Inteligência Artificial (IA, ou AI no acrônimo do inglês).


Agora, IA e IoT vêm convergindo, delineando o futuro da automação industrial e uma nova revolução da Indústria 4.0 – o futuro do futuro vem aí.


Redefinindo...

Resumidamente, a IoT é uma grande rede de objetos interligados e capazes de reunir, transmitir e receber dados e agir de acordo com a informação que recebem. Já a Inteligência Artificial é aquela criada a partir da programação de uma máquina, com o objetivo de fazê-la “pensar” por si e tomar decisões que maximizam suas chances de sucesso.

IoT e IA são tecnologias independentes que têm, cada qual, seu impacto no mundo e em diversos setores da indústria. Para comparar com o ser humano: a IoT é o sistema nervoso digital; a IA é o cérebro que toma decisões.

A combinação de IA e IoT nos traz a chamada AIoT - Inteligência Artificial das Coisas - que fornece sistemas inteligentes e conectados, capazes de se autocontrolar, autocorrigir e “autocurar”.

Para entender aonde a AioT pode nos levar, primeiro precisamos entender como ocorreu e ainda ocorre a evolução dos sistemas conectados.

As cinco ações da computação em nuvem

A computação em nuvem, que teve seu início na década de 1960, estabeleceu as bases dos atuais sistemas conectados. São três aspectos principais: conectividade, armazenamento e computação.

Por estar constantemente ativa, ou ligada, a arquitetura em nuvem tornou possível que vários dispositivos se mantivessem conectados ininterruptamente, podendo trocar mensagens máquina a máquina (M2M) e enviar dados de telemetria para a nuvem, que funciona como um centro de recebimento e armazenamento de dados. À computação na nuvem cabe então processar esses grandes conjuntos de dados, vindos de um conjunto diversificado de dispositivos, para obter informações – e insights.

Conectividade, armazenamento e computação foram se tornando a base da IoT. Junto com o Big Data, a IoT passou a ajudar pessoas a entender os padrões e a correlação entre vários dispositivos e sensores. Criou-se então interfaces gráficas para que esses dados pudessem ser acessados e avaliados por técnicos de forma prática – algo como um painel de controle de um sistema de IoT.

Em resumo, a primeira geração de IoT em nuvem se baseava em cinco ações principais:

1. Coletar

Os dados de telemetria de um grande número de dispositivos e sensores são coletados em um local ou dispositivo central.


2. Armazenar

Os dados de telemetria vão sendo armazenados em sistemas escalonáveis, como Data Lakes.


3. Processar

Plataformas de Big Data são usadas para processar e analisar os conjuntos de dados de telemetria.


4. Analisar

Os sistemas de Big Data usam seu recurso de insights para apresentar análises dos dados da telemetria por meio de visualizações gráficas.


5. Controlar

Técnicos e engenheiros de campo controlam os dispositivos com base nas recomendações dos sistemas de Big Data.

Ao combinar a IA com a IoT industrial, adicionamos uma capacidade importante aos sistemas conectados: agir. A IA vai além das visualizações. Ao invés de simplesmente apresentar os fatos, ela fecha o ciclo, executando ações automaticamente.




E aí?

A IA pode potencializar a IoT industrial em dois níveis diferentes.

Em primeiro lugar, ela adiciona um novo ingrediente – a inteligência – à obtenção dos dados de telemetria, aumentando o poder dos sensores.

Em segundo lugar, ela pode ser usada para analisar o fluxo de dados de telemetria de entrada em tempo real.

Por exemplo, uma câmera de reconhecimento facial está programada para detectar rostos. Para isso, ela envia todos os frames que capta ao sistema IoT para este analisar os objetos que ela observa. Ao aplicar IA a essa câmera, ela passará a enviar frames apenas quando um objeto específico é detectado (um rosto, e não uma mão, ou um objeto). Isso acelera significativamente o processo, economizando processamento da CPU, que não mais precisa analisar milhares, talvez milhões, de imagens.

O mesmo princípio pode ser aplicado à síntese de fala e outras formas de dados de telemetria. Os sensores habilitados para IA são o futuro dos sistemas de IoT. As câmeras inteligentes alimentadas por aceleradores de inteligência artificial da Intel, NVIDIA e Qualcomm em breve se tornarão os sensores de imagem padrão.

Indo além, modelos de deep learning (aprendizado profundo), baseados em redes neurais, também poderão ser aplicados aos dados de telemetria de sistemas sofisticados de IoT. Isso permite que eles encontrem anomalias em tempo real. Quando um erro crítico é previsto pela rede neural, o dispositivo defeituoso pode ser rapidamente desligado, evitando um acidente, quiçá fatal.

IoT e a evolução para AIoT

Resumindo, a principal diferença entre IoT e da AIoT está na sua essência: se IoT é um sistema reativo, AioT é um sistema proativo. Os sistemas IoT atuais são projetados para reagir a um evento. Os sistemas AIoT podem detectar – e prever – proativamente falhas e acontecimentos.

A promessa de manutenção preditiva significará uma economia significativa – de tempo e de recursos – em suporte e manutenção de equipamentos. A Inteligência Artificial das Coisas afetará quase todos os setores da indústria, incluindo o automotivo, a aviação, as finanças, a saúde, a produção e a distribuição de suprimentos e produtos.

Além disso, a presença de sistemas artificiais de automação e inteligência aceleram processos. O cérebro humano tem uma capacidade limitada de absorção de informação e processamento de dados. Sistemas de AIoT chegam para ajudar – para complementar – a capacidade humana. Trata-se de mais uma ferramenta tecnológica que, como todas as outras, funciona como extensão do nosso corpo. Um óculos, um binóculo, um telescópio, um microscópio, são extensões dos nossos olhos; um microfone, um alto-falante, uma caixa de som, um aparelho de audição, estes são extensões da nossa voz e dos nossos ouvidos; se a IA é uma extensão dos nossos cérebros, a AIoT tem a capacidade de ser a extensão de todos o nosso sistema nervoso central.


Este artigo teve como base o artigo Why AIoT Is Emerging As The Future Of Industry 4.0, escrito por Janakiram MSV em agosto de 2019.

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