A revolução das comunicações por satélite finalmente chegou ao IoT brasileiro. 

Com a adição do suporte à NTN – Non-Terrestrial Networks no nRF9151 da Nordic Semiconductor, inicia-se uma nova era de conectividade global, com potencial para transformar radicalmente o agronegócio e o monitoramento de infraestruturas críticas no Brasil.

O nRF9151, lançado oficialmente em 2024, já era referência como o menor e mais eficiente System-in-Package (SiP) para IoT celular. A solução inovadora já integrava LTE-M, NB-IoT, DECT NR+, GNSS e processador de aplicação, e agora inova mais uma vez ao incorporar suporte às redes NTN, tornando o nRF9151 altamente estratégico para o mercado de IoT.

TUDO COM O MESMO HARDWARE

O aspecto mais revolucionário do nRF9151 é sua capacidade de operar em ambas as redes: terrestres (TN) e não-terrestres (NTN). Ou seja, o nRF9151 permitirá que sensores e dispositivos IoT operem tanto em propriedades próximas a centros urbanos quanto em regiões remotas no interior do país.

Esta funcionalidade híbrida também permite que um único dispositivo alterne automaticamente entre conectividade celular convencional e comunicação por satélite, efetuando uma espécie de roaming e garantindo assim a continuidade operacional em qualquer cenário.

LIMITAÇÕES GEOGRÁFICAS DEIXARAM DE SER UM OBSTÁCULO PARA A INOVAÇÃO

As Non-Terrestrial Networks representam um marco tecnológico ao permitir que dispositivos IoT mantenham conectividade contínua independentemente de sua localização geográfica, utilizando tanto satélites em órbita baixa (LEO) quanto geoestacionários (GEO) para garantir cobertura global.

  • Satélites GEO: Orbitam a 36.000 km de altura com taxas de dados máximas de 1-2 kbps e conexão de baixa latência, ideais para mensagens críticas.
  • Satélites LEO: Orbitam em torno de 600 km de altura, permitindo taxas máximas de 20-40 kbps e menor consumo de energia dado a menor distância. Entretanto exigem constelações de dezenas a centenas de satélites para obter cobertura contínua (a todo momento).
    • Esta infraestrutura já vem sendo criada, e o número de satélites em órbita deve atingir o número ideal até 2027, quando então será possível oferecer conexão em tempo real, como um satélite GEO ofereceria, mas com um link budget muito mais favorável.

A grande vantagem da NTN, portanto, é oferecer conectividade ubíqua, especialmente em áreas remotas onde as redes terrestres são inexistentes ou limitadas, sendo sua adoção estratégica ao Brasil, um país com vastas áreas rurais ainda carentes de infraestrutura de telecomunicações adequada.

NTN COMO PARTE INTEGRANTE DO 3GPP

As Non-Terrestrial Networks de banda estreita agora fazem parte do 5G após serem integradas e padronizadas pelo 3GPP Release 17, onde foram definidas as bandas S e banda L, com frequências centrais de 1,5GHz e 2,2GHz, respectivamente para este tipo de link.

Esta padronização oferece especificações claras e unificadas para operação em redes não-terrestres, facilitando a interoperabilidade futura e garantindo também que os novos satélites sejam lançados já em compliance com o padrão global, bem como define um padrão para retrofit de satélites já existentes.

O uso de um protocolo comum para redes terrestres e satelitais permite que dispositivos IoT já homologados e certificados, como os que utilizam o SiP nRF9151 (que já suportava NB-IoT e CAT-M), também passem a suportar o NTN. É exatamente por isso que o NTN pode ser chamado de NB-IoT Satelital

Essa convergência tecnológica certamente vai acelerar a adoção comercial e operacional dos sistemas NTN. Além disso, ela foi essencial para a aprovação regulatória, já confirmada pela ANATEL.

A propósito, se você, fabricante nacional, também pensa em exportar seus produtos, a padronização do NTN pelo 3GPP também garantirá que um produto desenvolvido e homologado no Brasil tenha a capacidade de operar nas demais regiões do planeta cobertas pelos mesmos satélites (ou por outro conjunto de satélites 😉).

NTN NO AGRO

O setor agrícola brasileiro, que direta e indiretamente representou quase 25% do PIB brasileiro em 2024 [1], encontrará nas soluções NTN uma resposta definitiva para seus desafios de conectividade.

O Brasil, com sua vasta extensão territorial e posição de liderança global no agronegócio, apresenta o cenário ideal para validar as capacidades das redes NTN em condições reais de operação. A combinação de áreas remotas com alta demanda por conectividade torna o país um laboratório perfeito para estas tecnologias emergentes.

As possibilidades de aplicação serão vastas e transformadoras. A capacidade de transmitir dados para a nuvem independentemente da proximidade com infraestrutura de redes celular representará uma revolução para produtores rurais.

Vejam, por exemplo, algumas aplicações que podemos suportar o desenvolvimento:

  • Monitoramento de Solo
  • Estações meteorológicas
  • Gestão de Rebanhos
  • Agricultura de Precisão
  • Monitoramento de Cultivos
  • Gestão de irrigação

NTN PARA INFRA

Além do agro, o mercado de infraestrutura também se beneficiará. Por exemplo, para o mercado de energia elétrica poderíamos suportar produtos relacionados ao:

  • Monitoramento de transformadores, subestações e linhas de transmissão em áreas remotas
  • Monitoramento de fazendas solares 
  • Religação remota de ramais e disjuntores

Já no mercado de águas e saneamento básico daríamos vazão a aplicações relacionadas ao:

  • Monitoramento e gestão de adutoras e sistemas de tratamento de esgoto
  • Detecção de vazamentos
  • Monitoramento de qualidade da Água
  • Monitoramento de nível de corpos d’água

E em todos estes mercados o nRF9151 também responde a uma demanda crucial:  SEGURANÇA. Uma vez que a presença do GNSS integrado permite algum nível de resposta contra vandalismo e roubo dos equipamentos.

Aliás, o nRF9151 é, por si só, um rastreador, mas isso é tema para outro artigo 😉.

FALANDO EM SEGURANÇA…

O nRF9151 possui diversas features relacionadas a cybersegurança e elas operam tanto em software quanto em hardware, aceleradas pelo ARM Trust Zone e ARM CryptoCell. 

Features como boot seguro, armazenamento seguro de chaves e proteção de acesso às portas de debug garantem um produto robusto e confiável após o deployment em campo.

Features essa que já garantiam a segurança do sistema em conexões 5G terrestres, agora também garantirão a segurança na incorporação do NTN ao padrão.

LANÇAMENTO E DISPONIBILIDADE

No final de junho recebemos a notificação do fabricante que a funcionalidade e o suporte completo à NTN já estão operacionais e que o lançamento do Development Kit e reference design estarão disponíveis ainda neste semestre.

VENHA SER PIONEIRO CONOSCO

A Alphatech, distribuidora oficial da Nordic Semiconductor no Brasil, posiciona-se como pioneira no suporte a projetos com tecnologia NTN no país. Com nossa expertise e suporte técnico especializado, estamos preparados para auxiliar na implementação de soluções inovadoras e customizadas para os desafios únicos do mercado brasileiro. 

O Brasil, a Alphatech e a Nordic estão na vanguarda desta revolução tecnológica.

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Esta espera realmente terminou e este futuro já chegou!

contato@alphatech.com.br

[1] https://www.cepea.org.br/br/pib-do-agronegocio-brasileiro.aspx