A expansão da Internet das Coisas (IoT) enfrenta um desafio persistente: como integrar a conectividade 5G de alta velocidade e baixa latência em dispositivos que exigem baixo consumo de energia e custo reduzido. A resposta pode estar em um novo desenvolvimento tecnológico. Pesquisadores projetaram um protótipo de chip inovador que pode finalmente viabilizar a adoção massiva do 5G em dispositivos IoT, utilizando o padrão 5G RedCap (Reduced Capability).
O 5G RedCap é uma especificação crucial, finalizada no Release 17 do 3GPP (3rd Generation Partnership Project), a organização que define os padrões globais de telecomunicações. Diferente do 5G tradicional (eMBB – enhanced Mobile Broadband), que foca em velocidades extremas para smartphones e laptops, o RedCap foi projetado especificamente para dispositivos de “nível médio”. Estes são aparelhos que precisam de mais capacidade do que as redes de baixa potência (LPWAN), como NB-IoT, mas não exigem a complexidade total do 5G padrão.
O objetivo do RedCap é encontrar o equilíbrio ideal entre desempenho, custo e eficiência energética. Ele simplifica a arquitetura do modem 5G, reduzindo a largura de banda e o número de antenas necessárias. Isso resulta em chips menores, mais baratos de produzir e que consomem significativamente menos bateria – fatores essenciais para o sucesso da IoT.
O novo chip protótipo desenvolvido por pesquisadores capitaliza exatamente sobre essas características. A inovação visa trazer os benefícios do 5G, como menor latência e a capacidade de suportar fatiamento de rede (network slicing), para um universo muito mais amplo de dispositivos, sem depender diretamente da infraestrutura completa das redes comerciais 5G de alto desempenho.
Atualmente, o protótipo funciona como um receptor de baixa potência, operando em uma faixa de frequência que vai de 250 MHz a 3 GHz. Esta ampla faixa cobre muitas das bandas de frequência sub-6 GHz utilizadas globalmente para comunicações celulares. Os pesquisadores envolvidos no projeto já indicaram planos para expandir essa capacidade operacional até 6 GHz, aumentando ainda mais a versatilidade do chip.
Instituições de pesquisa, incluindo engenheiros do MIT (Massachusetts Institute of Technology), têm trabalhado intensamente em receptores sem fio compactos que consomem quantidades mínimas de energia estática (menos de um miliwatt), ao mesmo tempo em que são mais resilientes a interferências. Este tipo de avanço é fundamental para o desenvolvimento do novo chip 5G RedCap. A capacidade de operar com eficiência energética extrema é o que permite que dispositivos IoT permaneçam ativos por meses ou anos com uma única carga de bateria.
O impacto potencial desta tecnologia é vasto e abrange múltiplos setores. Na indústria, sensores utilizados para monitoramento de maquinário e automação de fábricas (Indústria 4.0) poderão transmitir dados mais ricos em tempo real, sem os custos de energia associados ao 5G convencional. Isso permite uma manutenção preditiva mais precisa e processos de produção mais eficientes.
No setor de consumo, os dispositivos vestíveis (wearables), como smartwatches e monitores de saúde, se beneficiarão enormemente. O 5G RedCap oferece largura de banda suficiente para funcionalidades avançadas, como monitoramento contínuo de sinais vitais e até streaming de vídeo de baixa resolução, mantendo a vida útil da bateria que os consumidores esperam. Além disso, câmeras inteligentes de segurança, que exigem conectividade confiável e rápida para transmissão de vídeo, poderão ser implementadas de forma mais econômica e flexível.
A introdução deste chip baseado em RedCap é vista como a ponte necessária para a migração da infraestrutura IoT atual, majoritariamente baseada em 4G LTE (como Cat-1 e Cat-4), para o ecossistema 5G nativo. Ao oferecer uma solução que é nativamente 5G, mas otimizada para as restrições da IoT, a indústria pode preparar seus investimentos para o futuro, garantindo a longevidade dos dispositivos à medida que as redes 4G começam a ser gradualmente desativadas.
Este desenvolvimento representa um passo fundamental para desbloquear o verdadeiro potencial da IoT massiva. Ao reduzir as barreiras de custo e consumo de energia, o 5G RedCap está pavimentando o caminho para um futuro onde bilhões de dispositivos estarão conectados de forma mais inteligente, rápida e eficiente.
Como você vê o impacto do 5G de baixo consumo na Internet das Coisas? Quais aplicações você acredita que serão mais transformadas por essa nova tecnologia? Compartilhe suas perspectivas nos comentários!
Nota de Transparência:
Esta matéria baseia-se em pesquisas recentes sobre o desenvolvimento de chips de baixa potência para 5G e nas especificações técnicas do padrão 5G RedCap, conforme definido pelo 3GPP. Informações sobre protótipos de receptores de baixa energia são corroboradas por pesquisas divulgadas por instituições como o MIT. As aplicações potenciais são baseadas em análises de mercado de empresas como Ericsson, Qualcomm e ABI Research sobre a adoção do 5G na IoT.
Fontes:
3GPP (3rd Generation Partnership Project), MIT News, Ericsson, Qualcomm, ABI Research, GSMA