Lte 5 g latim america 2017 creating an internet of things ecosystem - alberto boaventura v1.0

LTE 5G LATIM AMERICA 2017

Diretoria de Tecnologia e Plataformas Ger. Estratégia Tecnologica e Integração de Serviços

Creating an Internet of Things Ecosystem

Alberto Boaventura

Por que inovar?

Grandes Ciclos Econômicos

1ª Onda de Kondratief1780-1830

1ª Revolução IndustrialMáquina a Vapor

AlgodãoEnergia: Água

2ª Onda de Kondratief1830-1880Ferrovia

AçoEnergia: Vapor


Eletricidade´Química

Energia: Eletricidade


Automóveis ´Petroquímica

Energia: Petróleo


Telecomunicações Tecnologia da Informação

Energia: Petróleo


Nanotecnologia?Internet das Coisas?

Internet TátilSaúde?

Kondratief: “World Economy Act”

1793 1825 1843 1873 1893 1913 1939 1956 1970~1979 2000 2008~2015 ??

Pânico de 1837 Longa Depressão 1873-1879

Grande Depressão 1829-1939

1ª e 2ª Crises do Petróleo1974-1980

Crise Financeira 2007-2010

≈ 50 anos ≈ 50 anos ≈ 40 anos < 40 anos≈ 50 anos

Por que inovar?

Nova Tecnologia e/ou Inovação

Diferenciação & Ampla Margem

de Lucro

Baixa Barreira, Adoção em

Massa & Competição

Declínio, Comoditização

& Guerra de Preços

Inovação & Ciclos Econômicos

Por que Inovar?

Ciclo de Vida do Produto/Serviço

Dinâmica competitiva

Resultados financeiros

Posicionamento estratégico

Destruição Criadora:

Conceito do Economista Joseph Schumpeter: “Capitalismo, Socialismo e Democracia (1942)”;

Descreve o processo de inovação, que tem lugar numa economia de mercado em que novos produtos destroem empresas velhas e antigos modelos de negócios;

Em Telecom: Telégrafo -> Telefonia -> Comutação por pacotes -> Internet -> OTT;

Empreendedores e inovações são a força motriz do crescimento econômico sustentado a longo prazo, apesar de que poderia destruir empresas bem estabelecidas, reduzindo desta forma o monopólio do poder;

Ondas de Inovação de Schumpeter:

A visão das ondas longas de Kondratieff foi usada por Schumpeter (1939) para desenvolver a teoria dos conglomerados de inovações, em consonância com os ciclos de Kondratieff;

O boom econômico está relacionado ao empresário inovador que, ao desenvolver novos produtos e novos processos , é seguido por uma turba de imitadores, empreendedores plagiadores que investem recursos tentando copiar os bens elaborados pelo empreendedor inovador;

Desta forma, uma onda de investimentos inunda a economia, criando a bonança e elevando os indicadores económicos e as taxas de emprego.

Eletricidade

Eletromagnetismo

Transistor

Digitalização

Internet

IoT, Internet Tàtil

Telégrafo & Telefonia

Comunicações sem Fio

Computação

Hipercomunicações

...

...

...

...

Imersão (?) ...

Por que inovar?

Inovação, Unicórnios e Transformação Digital

20,0 anos

8,1 anos6,2 anos 5,9 anos 5,1 anos 4,4 anos 4,3 anos 3,4 anos 2,8 anos 2,3 anos 1,7 anos

TypicalFortune

(500)

Google Facebook Cloudera Tesla AverageUnicorn

Uber CloudFlare Airbnb Snapchat Xiaomi

No relatório de 500 empresas da Fortune há uma média de 20 anos para chegar a uma valorização de 1 bilhão de dólar.

Entretanto, hoje as startups estão chegando a esta valor muito mais rápido: Google conseguiu isso em oito anos.

Já a Uber, Snapchat e Xiaomi em quatro anos ou menos, em parte através do aproveitamento do sucesso da Transformação Digital.

A democratização da tecnologia (impulsionado pela rápida redução de custo), aumentou o acesso a fundos de financiamento e uma mudança de cultura empresarial.

Agora existem centenas de startups atacando mercados tradicionais: Uber, Twitch, Tesla, Hired, Clinkle, Beyond Verbal, Vayable, GitHub, WhatsApp, Airbnb, Matternet, Snapchat, Homejoy, Waze e a lista continua.

Estas startups atingirão uma escala muito mais rápida do que as empresas analógicas.

Como Ganhar 1 bilhão de dólares em 2 anos

Explosão das Unicórnios

Jun2011

Jul2011

Jun2012

Jul2012

Jun2013

Jul2013

Jun2014

Jul2014

Jun2015

Jul2015

Fonte: Accenture World Economic Forum 2016

Fonte: Accenture World Economic Forum 2016

Startups e Ano de Lançamento

Anos até Alcançar o Valor de 1 Bilhão de Dólares

Por que M2m/IoT?

Transparently Immersive Experiences:

A tecnologia continuará a ser humano-centric ao ponto que vai introduzir transparência total entre as pessoas, os negócios e as coisas. Entre as tecnologias que viabilizarão estão: 4D Printing, Brain-Computer Interface, Human Augmentation, Volumetric Displays, Affective Computing, Casa Conectada, Nanotubes Electronics, Realidade Aumentada, Realidade Virtual e Gesture Control Devices.

The Perceptual Smart Machine Age:

As máquinas inteligentes serão a classe mais disruptiva das tecnologias ao longo dos próximos 10 anos, devido ao poder computacional revolucionário. As seguintes tecnologias viabilizarão: Smart Dust, Machine Learning, Virtual Personal Assistents, Cognitive Expert Advisors, Smart Data Descovery, SmartRobots, UAVs Comerciais (Drones), Veículos autónomos, Data Broker PaaS(dbrPaaS) etc.

The Platform Revolution:

Tecnologias emergentes estão revolucionando os conceitos de como as plataformas serão definidas e usadas. A mudança da infraestrutura para plataformas de habilitação do ecossistema irá lançar as bases para modelos de negócios inteiramente novos. Dentro destes ecossistemas dinâmicos, as organizações devem proativamente entender e redefinir a sua estratégia para criar modelos de negócios baseados em plataformas digitais, e explorar algoritmos internos e externos, a fim de gerar valor. Tecnologias incluem: Neuromorphic Hardware, Computação Quântica, Blockchain, IoT Plataform, Security & Software-Defined e qualquer coisa definida por software (SDx).

Gartner Hype Cycle 2016

Fonte Gartner

O Gartner revela este ano (2016) para o seu Hype Cycle para tecnologias emergentes, três tendências: Transparently Immersive Experiences; The Perceptual Smart

Machine Age, e The Platform Revolution. Estas tendências criarão novas experiências com incomparável inteligência e oferecerão plataformas que permitirão as

organizações conectar a novos modelos de negócios e ecossistemas.

Por que M2m/IoT?

Em todas as projeções para o crescimento da indústria de comunicações entre máquinas (M2M) e Internet das Coisas

(IoT) apontam que será exponencial, alcançando na próxima década em algumas dezenas de bilhões de objetos

conectados.

Até 2025 o mercado IoT será predominantemente de aplicações fixas e de curto alcance (como relógios inteligentes,

fones de ouvido, dispositivos associados aos smartphones).

A Machina Research 2015 prevê uma que número de conexões será de 25 bilhões para estes tipos de dispositivos

fixos e de curto alcance, contra 2 e 3 bilhões para celular e LPWA (Low Power Wide Area) respectivamente.

Para o total do mercado mundial de IoT e M2M, estima-se um total o mercado mundial em torno de alguns trilhões de

dólares até o final desta década para todo ecossistema: serviços, equipamentos, dispositivos etc. O GSMA projeta o

total de oportunidades para as operadoras valor superior a 1 trilhão de USD em 2020.

Fonte: Nokia/Machina Research 2015

Número de Dispositivos em Bilhões

Fonte: GSMA Connect Living Mobilizando a Internet das Coisas 2016

Oportunidade para as Operadoras IoT e M2M

Rural e Meio Ambiente Industria Cidades Casa Corpo

Controle de IrrigaçãoSensoriamento do Meio Ambiente

Rastreio de AnimaisDetecção de Terremoto

Detecção de Incêndio FlorestaisMonitoração de Avalanche,

Inundação, CataclismosMonitoração de Poluição

Status de EquipamentosControle de Produção

SmartGridSmartMetering: Utilities

Controle IluminaçãoCâmera de Segurança

Logística Controle de Frota

Controle de ContainersConnected Cars

SmartCitySensores de TráfegoIluminação Pública

Controle de InfraestruturaLimpeza Urbana

Segurança PúblicaOtdoor Publicidade

ATM/Vending MachinesEstacionamento

Mobiilidade UrbanaEventos Públicos

Transporte Monitoração de Tempestades e

CataclismosMonitoração de Poluição

Connected Cars

Casa InteligenteGerência de Consumo (luz, água,

gás)Controle de Iluminação

Controle de Mídia e SonorizaçãoSmatGrid

SmartMetering: UtilitiesDetector de Fumaça/Incêndio

Sistemas de SegurançaCâmera de Segurança

ClimatizaçãoRastreio de Crianças e Animais

Domésticos

Dispositivos MédicosSmart Glasses

Smart WatchesSmart Trackers

Sensores Corporais

Por que M2M/IoT?

Segundo executivo da Deutsche Telekom: “Na Internet das Coisas, tudo o que pode ser conectado, será conectado".

O que é o LPWA (Low Power Wide Area)?

Longa duração da bateria

Manutenção: Ao contrário dos Smartphones, os dispositivos IoT devem operar sem recarga por um longo período;

Custo: O intervalo de recarga é fator de custo muito importante;

Requisito: A indústria prevê como requisito 10 anos de operação da abateria para simples atividade de pequenos pages;

Dispositivo de Baixo Custo

A conexão IoT servirão para usuários de baixo ARPU com 10 vezes menores que banda larga móvel;

O requisito para indústria é do custo do módulo menor que de 5 USD.

Baixo custo de implantação

Da mesma forma os custos de CapEx inicial e OpEx devem ser mínimos;

Reutilização de infraestrutura : Rede móvel (utiliza a rede existente) vs LoRa (overlay)

Funcionalidades de gerência centralizada , massiva e SON são imperativas;

Cobertura

Cobertura é fundamental para as aplicações da Internet das coisas. Entre os exemplos são: medidores inteligentes, que são muitas vezes: dentro de edifícios; atrás de paredes de concreto etc. As aplicações industriais, tais como elevadores ou esteiras de transporte também pode ser de difícil alcance.

A meta para IoT para dedução de link budget é de 15-20 dB em relação à banda larga móvel.

Isto é alcançado do modulações mais robustas

Suporte a um número massivo de dispositivos

Em 2025 haverá sete bilhões de dispositivos conectados através de redes da Internet das coisas através da rede móvel. Este é equivalente ao número atual de assinaturas de celulares globais.

A densidade de dispositivos conectados podem não ser uniforme e na maioria das vezes concentrada numa única célula. Portanto, a conectividade LPWA IoT precisa ser capaz de lidar com muitos dispositivos conectados simultaneamente.

15-20 dB

O que é o LTE-M?

SigFox LoRA LTE-M: Rel.12/13 LTE-M: NB-LTE

O que é

Utiliza a tecnologia UNB (Ultra NarrowBand). Esta tecnologia é chave para prover escala, alta-capacidade com

baixo consumo de energia, utilizando a rede móvel para agregação..

Utiliza a tecnologia de espectro espalhado com modulação FSK com

baixa taxa de transmissão que pode varia de 0,3 a 50 kbps dependendo da

codificação adaptativa.

Utiliza o mesmo padrão do LTE e foi introduzida no Release 12 do 3GPP.

Novas categorias de baixa velocidade (Categoria 0,1,M) estão sendo

padronizadas, reduzindo a taxa máxima para 1 Mbps no UL e DL.

Introduzida no Rel. 13 do 3GPP com uma que utiliza 1 PRB é (200 kHz) no

DL. No UL, o distanciamento das

subportadoras é modificado para 2.5 kHz.

Disponib. Hoje Hoje 2016 2016

Alcance < 13 km (160 dB) <11 km (157 dB) <11 km (156 dB) < 15 km (164 dB)

Taxa < 100 bps <10 kbps < 1 Mbps < 150 kbps

Vida da Bateria

> 10 anos > 10 anos > 10 anos > 10 anos

Espectro Não licenciado 900 MHz (100 Hz) Não licenciado 900 MHz (500 kHz) Bandas do 3GPP (1.4 MHz) Bandas do 3GPP (200 kHz)

Ecossist. SIGFOX e parceirosSemtech; Microchip’s; Actitivity

(ThingPark)Sierra Wireless, Seqans, Qualcomm Ainda em roadmap

Pontos Fortes

Programa de parceria com a possibilidade de trazer a demanda dos

atuais clientes globais da SIGFOX;Padronização em andamento através da criação do grupo Weightless SIG

Padrão aberto suportado pela LoRaAlliance (http://lora-alliance.org/ );Vem ganhando grande atenção pela adoção de operadoras como: KPN; Swisscom; Bouygues entre outras.

Aproveita a rede LTE para a comunicação M2M;

Flexibilidade em utilizar todas as bandas do LTE: licenciadas e não licenciadas;

Redução de complexidade em 15%;Low Power: PSM (Power Saving Mode);Wide-Area:Concentrada num único PRB com ganho de 15-20 dB no link budget;

Pontos de Atenção

Apesar da iniciativa de padrão aberto, hoje a solução da SIGFOX é própria.

Cobertura inexistente no Brasil.

Utiliza frequência não licenciada => baixa barreira de entrada;

Ecossistema incipiente. Fornecedores tradicionais sem solução;

Padrão fechado em junho de 2016 no Release 13 do 3GPP. Ecossistema em

desenvolvimento.

Padrão fechado em junho de 2016 no Release 13 do 3GPP. Ecossistema em

desenvolvimento.

Por que o LTE-M?

Tecnologias 3GPP:

Hoje o número de dispositivos conectados baseados na tecnologia do 3GPP alcança mais de 7 bilhões;

Estas tecnologias (2G+3G+4G) cobrem mais de 90% da população do globo em mais de 200 países;

LTE:

O 4G (LTE) é a rede baseada nas tecnologias do 3GPP que mais cresceu desde o seu lançamento. Após 5 anos de sua primeira implantação são mais de 440 redes em 147 países.

No mundo o número de usuários chega até o final do ano em 1 bilhão, cujo crescimento é em torno de 145% e no Brasil acima de 300%;

Flexibilidade:

Pode-se utilizar mais de 40 esquemas de banda de frequência incluindo: bandas licenciadas, não licenciadas, TDD e FDD em larguras de bandas distintas;

Sinergia:

O LTE-M não é um overlay de rede: a exceção de plataformas necessárias ao serviço de IoT, os elementos e rede são os mesmos da banda larga móvel;

Pode-se combinar a rede LTE diferentes requisitos das verticais da Internet das Coisas como LPWA (utilizando o LTE-M) e outras aplicações (com dispositivos LTE convencionais);

22%

43%

58%

73%81%

86% 86%

0% 2%11%

26%

44%56%

63%

2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020

3G 4G

Cobertura Global de Banda Larga Móvel

Fonte: GSMA - The Mobile Economy 2015

17 47144

256335

442

11

2362

97118

147

2010 2011 2012 2013 2014 2015

Redes Países

Número de Redes e Países com suporte ao LTE

Fonte: GSMA - The Mobile Economy 2015

Por que o LTE-M?

A rede LTE permite a coexistência das mais diversas aplicações de IoT por suportar diferentes requisitos: desde aqueles do LPWA com o LTE-M, até outros de maior necessidade de conectividade

como o Connected Cars

MobilidadeComunicação Inciada pelo

Servidor

Qualidade de Serviço

Sinalização Latência

Sincronização de Mídia

Câmeras de Monitoração

Health Monitoring

Manutenção Remota

Gerenciamento de Frota

Rastreio

Mobile Payment

Volume de Dados

Medidores de Energia

Pedágio

eCall

O

P

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Quais são os desafios do m2m/IoT para as operadoras e indústria?

Arquitetura:

Evolução do Legado (Plataformas, Rede Núcleo etc.);Evolução para o MTC (Machine Type Communication);Virtualização de Plataformas e Rede;Padronização de Interfaces entre sistemas;IPv6;

Planejamento:

Endereços Móveis (MSISDN, IMSI) : Fixo => Poll;Endereço IP: Poll=>FixoMudança de paradigma de tráfego H2H para M2M: Dimensionamento baseado no Plano do Usuário => Dimensionamento do Plano de ControlePlano de Cobertura: diferentes link budgets

Segurança:

Serviços de Missão Crítica, como: Connected Living; Connected Cars; mHealth etc.;Riscos associados a degradação dos serviços e invasão;

OSS e BSS:

Máquina não liga para o Call Center para reclamar => Necessidade de plataformas de Analyticse CEM;

Dados monitorados Informação => Imperativo a disponibilidade de Big Data para oferta de serviços avançados;

Gestão do ciclo do serviço: Bilhetagem, CRM etc.

Certificação:

Módulos e soluções de baixo custo;

Sistemas autônomos com acesso a rede;

Implementações não padronizadas (economia de energia etc.) podem sacrificar a rede

3GPP Machine Type Communication (MTC)

O MTC é a padronização 3GPP para o M2M

Como o Oi-lab pode ajudar?

Oi possui o laboratório de excelência técnica com equipamentos de última geração dos principais fornecedores, reproduzindo em seu ambiente todas as redes e serviços existentes,

bem como, tecnologias de futura implementação.

Rede Móvel: 03 redes completas (acesso e core) 2G, 3G e 4G

Rede inteligente

Todos os handsets, tablets e mini-modems homologados

Rede de Dados:Roteadores de grande porte (acesso, núcleo, borda e reflector)

Switches L2 e L3

Modems BRAS

DSLAM ADSL / VDLS2/MSAN

CPE/WiFi

Vídeo (end user):Set Top Box

IPTV

HPNA

DTH

Rede de Transporte:SDH NG

GPON

PTN

BNG

FTTx

Rede Fixa:IMS/NGN/SBC/MSAN

PABX/PSTN/7IP

Rede Inteligente

Qual é a Arquitetura alvo do LAB de IoT?

2G (GSM/GPRS)3G(UMTS/HSPA)

4G (LTE & LTE-M)

Wi-Fi

GGSNS/PGW

SGSN

MSS MGW

WAGePDG

MME

DLAM BRAS

OLT BNG

PCRF

HLR/HSS

IMS

OCSOFCS

AAA

SMSC

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Digital Customer

ExperienceGMLC

MTC Server

MTC GTW

CMP

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Digital PlatformC

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SDK

Oi

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AP

Ps

AP

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Ps

...

Rede de Acesso, Núcleo e Transporte

Plataformas de Serviço de Rede

Plataformas de Gerência de Negócio

Ambiente do Parceiro de Desenvolvimento

Permite um ambiente para criação e certificação de serviços agnóstico à rede (fixo e móvel) de serviços

Modem xDSL

ONT

Big Data & Analytics

Quais são os Benefícios do Oi Lab de IoT?

● Validação:

– Realização de Prova de Conceito => Plataforma diversificada que contempla as tecnologias fixas e móveis para rápida avaliação e prova de conceito;

– Prototipagem => Garante uma rápida avaliação para decisão de desenvolvimento;

– Demonstração => Permite um ambiente de para demonstração de tecnologias atuais e futuras;

● Certificação:

– Homologação de sistêmica de serviços => Garante o funcionamento dos produtos e serviços, não só na rede da Oi, ou outras redes de iguais características;

– Certificação de protocolos e padrões => Assegura o funcionamento adequado das implementações e soluções de HW e SW utilizadas;

● Desenvolvimento:

– Plataforma exclusiva para Criação de Produtos e Serviços => Infraestrutura de rede e profissionais dedicados para assistência ao processo de desenvolvimento;

– Utilização de versões preliminares (antes de estarem disponíveis na rede) de SW e HW para desenvolvimento de serviço => Acelera o processo de desenvolvimento e estado da arte de produtos e serviços;

O que o Oi Lab de IoT pode oferecer?

● Infraestrutura com Tecnologia de Ponta:

– Disponibilidade de infraestrutura de com a última geração tecnológica;

– Suporte às redes fixa e móvel;

– Ambiente exclusivo para criação de novas aplicações e serviços;

● Mão de Obra Qualificada:

– Mão de obra dedicada e experiente para suporte às iniciativas de teste;

– Suporte as questões tecnológicas referentes a infraestrutura utilizada;

● Instalações e Localização:

– Acomodações para os técnicos e desenvolvedores;

– Localizado na Zona Sul, em Copacabana, com ampla oferta de transporte;

– Próximo ao centro do Rio de Janeiro e ao Aeroporto Santos Dumond;

Como entrar em contato conosco?

http://www.oi.com.br/laboratorio-iot/

Alberto [email protected]

¡Gracias!Thanks!Obrigado!Q&A

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