Resumo: O artigo argumenta como quinta geração das redes móveis (5G) impulsiona a Internet das Coisas (IoT) e o âmbito da Propriedade Industrial, resultando em patentes essenciais e desdobramentos tecnológicos que já impactam de forma direta a sociedade. O texto também aponta barreiras que o Brasil precisa romper para desfrutar das benesses dessa inovação.
Palavras-chave: Rede Movel 5G – IoT – patente
- Introdução
A International Organization of Standardization (ISO), a International Telecommunication Union (ITU), o Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) e o 3rd Generation Partnership Project (3GPP) são exemplos de organizações que visam padronizar a criação, o envio e a reprodução de tecnologias entre os mais variados dispositivos, tais como smartphones, tablets, notebooks e eletrodomésticos inteligentes. É a partir dessa padronização que as empresas e instituições de ensino podem promover o desenvolvimento de novas tecnologias responsáveis pela implementação de novos padrões.
O principal objetivo da padronização tecnológica é permitir a interoperabilidade entre uma variedade de dispositivos projetados e fabricados por diferentes companhias ao redor do mundo. Segundo a European Industry Association Information Systems Communications Technologies Consumer Electronics (EICTA, 2004), atualmente conhecida como DigitalEurope, a interoperabilidade, em tradução livre, pode ser definida como “a habilidade de duas ou mais redes, sistemas, aparelhos, aplicações ou componentes trocarem informações entre si e de usar as informações trocadas”. Por exemplo, a padronização da tecnologia IEEE 802.11, também conhecida pelo termo Wireless Fidelity (Wi-Fi), marca registrada pela Wi-Fi Alliance, está amplamente presente no cotidiano da sociedade.
Quando os componentes tecnológicos necessários para existência desses padrões permeiam a Propriedade Industrial, estes são considerados como patentes essenciais. Esse tipo de patente está relacionado a métodos e sistemas que são críticos para a implementação de uma determinada tecnologia. Este tipo de patente é extremamente estratégico, pois dentre diversos fatores, propicia à companhia detentora dos direitos de proteção a possibilidade de obter melhor qualidade do produto, redução do tempo necessário para levar novas tecnologias ao mercado, promoção da propriedade industrial e contribuição para o crescimento de um mercado relevante em todo o mundo.
Nesse sentido, para que as demais empresas possam ter acesso a uma determinada tecnologia, as empresas detentoras de patentes essenciais adotam a negociação de suas licenças e o cálculo da taxa de licenciamento de acordo com o princípio FRAND (Fair, Reasonable and Non Discriminatory). Esse princípio visa garantir condições justas, razoáveis e não discriminatórias no licenciamento de tecnologias protegidas.
Recentemente, o foco das patentes de telecomunicações se concentra na implementação da tecnologia 5G e seu uso para disseminação da Internet das Coisas (IoT), que é um conceito tecnológico voltado para interconexão de dispositivos inteligentes com baixas capacidades de processamento.
Segundo dados do relatório da China National Intellectual Property Administration (CNIPA,2022), até o ano de 2021, havia aproximadamente 29 mil famílias de patentes essenciais relacionadas a 5G e cerca de 125 mil patentes e pedidos que fazem referência ao mesmo padrão registradas em todo o mundo. Em 2022, porém, esses números cresceram de forma exponencial. Atualmente, há cerca de 47 mil famílias de patentes essenciais englobando 210 mil patentes essenciais relacionadas ao 5G, o que representa um crescimento de 62% e 68% respectivamente. No momento presente, a China detém aproximadamente 40% dessas patentes essenciais, com um total de 18.728 famílias de patentes. Em segundo lugar, encontra-se os Estados Unidos com cerca de 34% e, em seguida, a República da Coreia, com aproximadamente 9,2% das famílias.
Já no Brasil, mesmo antes do leilão para concessão de operação nas faixas de frequência do 5G, em novembro de 2021, os pedidos de patentes de telecomunicações relacionadas a essa rede móvel já estavam em trâmite no país. Segundo dados publicados para o Brasil, atualmente, há cerca de 2.493 patentes essenciais já concedidas pelo INPI e 9.604 pedidos em andamento. Referentes à tecnologia 5G e seus padrões registrados, temos no Brasil 1.010 patentes concedidas e 4.295 pedidos em andamento. Os principais titulares dessas patentes e pedidos para tecnologia 5G no Brasil são a gigante norte-americana Qualcomm com 42% dos depósitos e a japonesa NTT Docomo com cerca de 13%.
- Rede móvel 5G
A nova geração de internet móvel 5G apresenta muitas mudanças em relação às gerações anteriores. Tais mudanças abrangem uma velocidade de conexão maior, baixa latência e aumento na capacidade de conectar dispositivos em uma única antena, por meio de novas técnicas de acesso múltiplo.
Essas mudanças possibilitam, entre outras coisas, ampliar o alcance da internet em áreas rurais e industriais que hoje estão descobertas de sinal em países de dimensões continentais como o Brasil. Esse aumento no raio de cobertura deve-se ao fato de, enquanto na rede 4G a cobertura é de cerca de 10 mil aparelhos por quilômetro quadrado, na rede 5G a cobertura pode ser de até 1 milhão de aparelhos na mesma área.
A Figura abaixo mostra uma comparação entre as gerações da rede de internet movel.
A tecnologia 5G fornecerá conectividade sem fio para várias aplicações como cidades e casas inteligentes, wearables (dispositivos vestíveis como smartwatches), segurança e/ou controle de tráfego, entrega de mídia de alta velocidade e processos industriais.
Certamente a implantação das redes de quinta geração no Brasil vai impactar diretamente na melhora dos indicadores econômicos do país. O estudo realizado pela União Internacional de Telecomunicações (ITU, 2019), intitulado “Contribuição econômica da banda larga, digitalização e regulação de ICT: modelagem econométrica para as Américas”, sugere que pode haver um aumento de até 1,9% do PIB a cada 10% de ampliação da cobertura de banda larga.
- IoT e 5G
Uma das premissas fundamentais da IoT é permitir a comunicação máquina a máquina (M2M, machine-to-machine) e, dessa forma, fazer com que vários dispositivos se conectem à Internet sem que haja, obrigatoriamente, a necessidade de intervenção humana para aquisição e manipulação de dados. Isso significa que qualquer dispositivo pode ser conectado à rede a qualquer momento e em qualquer lugar.
As atuais aplicações de IoT são bem suportadas por tecnologias baseadas em 4G, como LTE-M (Long Term Evolution for Machines) e NB-IoT (Narrowband-IoT). Estas tecnologias são usadas em dispositivos de baixa complexidade, porém com alto volume de dados, como, por exemplo, sensores que monitoram temperatura e umidade em uma estufa.
Porém, com a chegada do 5G, dispositivos IoT mais robustos poderão ser conectados à rede, pois mais dados poderão trafegar e ser processados com mais agilidade, já que o uso de redes 5G permite maior velocidade de conexão e menores latências na comunicação entre estes dispositivos.
No Brasil, em 2019, foi criado o Plano Nacional de Internet das Coisas, uma iniciativa do Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações (MCTIC), Ministério da Economia e do Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social (BNDES) em parceria com a sociedade civil.
O estudo realizado previamente à criação do Plano, intitulado “Estudo de Internet das Coisas”, desenvolvido pelo Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovações em 2017, discutia em quais pilares a IoT poderia ser empregada no Brasil como uma ferramenta de desenvolvimento sustentável da sociedade. Os principais objetivos do plano envolvem melhorar a qualidade de vida das pessoas, promover ganhos de eficiência nos serviços, promover a capacitação profissional relacionada ao desenvolvimento de aplicações de IoT e a geração de empregos na economia digital, além de incrementar a produtividade e fomentar a competitividade das empresas brasileiras desenvolvedoras de IoT.
- Aplicabilidade da rede 5G em IoT
Ao redor do mundo há vários casos de sucesso de implementação da rede 5G em aplicações de IoT que impactam diretamente a vida cotidiana.
Em 2015, foi criada a 5G Automotive Association (5GAA), uma coalizão corporativa que tem o intuito de desenvolver e promover protocolos de comunicação padronizados para veículos automotivos que utilizam 5G. Entre os membros fundadores da associação encontram-se gigantes do setor de telecomunicações como Ericsson, Huawei, Intel, Nokia e Qualcomm Incorporated, além de empresas automobilísticas como AUDI AG, Grupo BMW e Daimler AG. Desde a sua criação, a 5GAA expandiu rapidamente a fim de incluir os maiores players do mercado global nos setores automotivo, de tecnologia e telecomunicações. Hoje, mais de 130 empresas já fazem parte da 5GAA.
Três anos após, em 2018, foi publicado o documento de patente essencial Norte-Americano intitulado “Conectividade dupla para confiabilidade”[1], da Apple Inc, que exemplifica de forma clara uma aplicação da rede móvel 5G com impacto no dia a dia e mostra como as comunicações sem fio estão evoluindo.
Sua tecnologia baseia-se em um sistema de conectividade dupla para comunicação de dispositivo para veículo ou veículo para veículo, em uma rede móvel 5G, conforme padronizado pelo 3GPP.
O documento da Apple descreve como uma rede móvel 5G permite a comunicação entre veículos sem que haja interferência humana. Assim, o conceito de carro inteligente, que consegue levar o usuário de um ponto até outro, de forma autônoma, traçando a melhor rota e evitando acidentes de trânsito está cada vez mais próximo.
Pedido de patente Norte-Americano número US20180235022A1[1], intitulado “Conectividade dupla para confiabilidade”
FIGURA 2 – Ilustração do sistema de conectividade dupla entre dispositivo e veículo ou veículo veículo
Fonte: Documento Pedido de patente Norte-Americano número US20180235022A1 – 2018
Em Michigan, nos Estados Unidos, o conceito de “Estrada do Futuro” vem sendo desenvolvido a passos largos. Na construção da rodovia, uma faixa é dedicada exclusivamente para veículos autônomos. Assim, carros, motos e caminhões poderão se conectar à rede da rodovia a fim de estabelecer uma “conversa” entre o seu software e o da estada.
O objetivo desse tipo de projeto visa diminuir acidentes geralmente atribuídos a erros humanos e otimizar atividades do cotidiano.
No mesmo ano, durante os Jogos Olímpicos de Inverno PyeongChang na Coréia do Sul, o governo estabeleceu redes-piloto 5G que proporcionavam navegação em realidade aumentada para os frequentadores dos jogos. Tais aplicações indicam uma forte tendência tecnológica voltada para implementação de cidades cada vez mais inteligentes e conectadas.
Ainda em 2018, a Ericsson em conjunto com outras empresas como BT, Verizon, King’s e Unmanned Life controlaram e gerenciaram de forma autônoma uma frota de drones no centro da cidade de Londres. Essa frota foi lançada dos Estados Unidos pela Verizon em uma rede 5G dedicada[1], dentro da rede móvel da BT.
No ano seguinte, em setembro de 2019, devido às redes 5G fornecidas pela China Unicom e Huawei, foi realizada uma cirurgia remota em um paciente diagnosticado com câncer de bexiga na província de Guinzhou, na China. Juntamente com a tecnologia de percepção e interação médica inteligente do país e o sistema de robô médico foi possível realizar a cirurgia a uma distância de 3.000 km.
Para os anos entre 2020 e 2030, segundo Butaney (2022), em projeções publicadas pela Cisco, o setor de IoT deve movimentar cerca de 19 trilhões de dólares ao redor do mundo. Desse valor total, estima-se que 860 bilhões de dólares impactarão especificamente as economias latino-americanas, sendo 40% desse valor a fatia correspondente ao mercado brasileiro.
- Conclusão
Embora as previsões sejam bastante otimistas, ainda há muito trabalho a ser realizado no mundo e principalmente no Brasil. Em países como Estados Unidos, o ecossistema em IoT é pelo menos 20 vezes maior que o brasileiro.
Isto posto, o Brasil precisa romper algumas barreiras para conseguir alavancar no cenário da IoT. Dentre elas destacam-se a qualificação de mão de obra, o avanço das redes de telecomunicações e principalmente da rede móvel 5G, além de modernização e manutenção da infraestrutura presente em território nacional.
A longo prazo, os avanços entre a relação da IoT e 5G serão ainda mais perceptíveis, através de projetos maiores e mais impactantes. Sabe-se que o cenário tecnológico está em evolução constante, com tecnologias cada vez mais transformadoras e que permitem que a IoT exerça sua máxima eficiência com a chegada do 5G.
Referências Bibliográficas
BUTANEY, Vikas. The power of intent-based networking for the IoT edge. Cisco, 2019. Disponível em: https://blogs.cisco.com/internet-of-things/cisco-announces-the-next-generation-industrial-iot-switching-and-routing-platforms – Acesso em: 01 jun. 20222.
China assume liderança global em números de patentes 5G declaradas. XINHUA Português, 2022. Disponível em: http://portuguese.news.cn/2022-06/08/c_1310616954.htm – Acesso em: 08 jun. 2022.
Cirurgião usa robô chinês com 5G e opera paciente a 3 mil quilômetros. XINHUA Português, 2020. Disponível em: http://portuguese.xinhuanet.com/2020-10/08/c_139426086.htm . -Acesso em: 08 jun. 2022.
Economic contribution of broadband, digitalization and ICT regulation: Econometric modelling for the Americas. ITU, 2019. Disponível em: https://www.itu.int/hub/publication/d-pref-ef-bdt_am-2019/ .Acesso em: 31 maio 2022
EUROPEAN INFORMATION COMMUNICATIONS AND CONSUMER ELECTRONICS INDUSTRY TECHNOLOGY ASSOCIATION. EICTA interoperability white paper. EICTA, 2004. Disponível em: https://www.etsi.org/images/files/SOSInteroperability/SOSinteropIIIpresentation1-02.pdf . Acesso em: 31 maio 2022.
MINISTÉRIO DA CIÊNCIA, TECNOLOGIA E INOVAÇÕES. Estudo de Internet das Coisas. 2017. Disponível em: https://www.gov.br/mcti/pt-br/acompanhe-o-mcti/transformacaodigital/internet-das-coisas-estudo-repositorio – Acesso em: 08 jun. 2022.
MINISTÉRIO DA ECONOMIA et al. Plano nacional de Internet das Coisas. 2021. Disponível em: https://www.gov.br/governodigital/pt-br/estrategias-e-politicas-digitais/plano-nacional-de-internet-das-coisas – Acesso em: 01 jun. 2022
[1] Redes dedicadas são redes voltadas ao mercado coorporativo que possuem velocidade muito maior do que velocidades oferecidas pelos planos de internet banda larga e são mais estáveis