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Tecnologias de telemática como 4G foram ideais para a conexão de telefones móveis, como os smartphones. Cuja, tecnologia utiliza torres de telefonias para a transmissão de dados pelo ar.
Outro exemplo de tecnologia telemática que faz a transferência de dados pelo ar é o GPS, usado em carros para saber a localização atual do dispositivo. Mas diferente da tecnologia 4G que usa torres de telefonia para a comunicação de dispositivos, o GPS usa os satélites.
O uso da internet como meio de resoluções para problemas tem gerado uma grande demanda de dispositivos conectados à internet simultaneamente, principalmente após a quarta revolução industrial. A internet das coisas é um exemplo de tecnologia que depende da internet para o seu funcionamento. Um solução para esse problema foi a tecnologia 5G.
O que é o 5G?
5G, também conhecida como quinta geração é a versão sucessora do 4G. Assim como seu antecessor o 5G também permite a comunicação sem fio entre dispositivos móveis, fornecendo acesso à internet. Serviços como chamadas de voz, mensagens de texto, mensagens de áudio e navegação na internet podem ser realizados sem a necessidade de conexão do dispositivo em uma rede interna.
A tecnologia 5G foi projetada para fornecer menor latência e maior velocidade de transmissão de dados em relação as suas versões passadas. Além disso, pode suportar um maior número de dispositivos conectados simultaneamente, sendo ideal para alguns sistemas de internet das coisas.
O 5G utiliza múltiplos protocolos para a comunicação entre dispositivos. Entre esses protocolos estão o narrowband-IoT (NB-IoT) e o 5G-NR (5G New Radio). O 5G-NR é o protocolo principal do 5G, projetado para oferecer transmissão de dados mais veloz e melhor capacidade de conexão em relação ao protocolo LTE usado pelo 4G. O protocolo NB-IoT foi projetado para internet das coisas, usando frequências baixas e permitindo a comunicação entre dispositivos sem consumir muita energia. Outros protocolos usados para o 5G são:
- 5G-TP (5G Transport Protocol): Usado na camada de transporte. Usa técnicas avançadas de multiplexação e compressão de dados, melhorando a eficiência da transmissão de dados e capacidade de rede.
- 5G-RAN (5G Radio Access Network): Protocolo de acesso de rede do 5G. Gerencia a comunicação entre dispositivos e estações de base.
- 5G-Core: Protocolo de rede do 5G. Gerencia o tráfego de dados e as informações de rede.
Entenda mais sobre o fluxo de dados na internet com o modelo OSI.
Como funciona o 5G?
A transmissão de dados é feita através de ondas de rádio. As ondas de rádio são sinais eletromagnéticos que viajam pelo ar e são usadas para transmitir informações entre dispositivos.
O 5G utiliza a técnica de agregação de portadora. Essa técnica faz com que o 5G alterne entre frequências baixas, médias e altas. Assim podendo adaptar a conexão com as condições ambientais e ao equipamento. Essas frequências são respectivamente 600MHz, 2.5GHz e 24~84 GHz.
A alternação entre as frequências faz com que o alcance do 5G melhore, mesmo em áreas densamente povoadas. Isso é possível pois ao alternar em uma frequência mais baixa, o 5G pode penetrar edifícios com mais facilidade. Além disso, o 5G pode alternar para frequências que não estão sendo utilizadas no momento, diminuindo a interferência de outras ondas de rádio que usam uma frequência próxima.
Qual é a diferença entre o 4G e o 5G?
A capacidade de conexão é a principal diferença entre o 4G e o 5G. A velocidade máxima de transmissão do 4G chega até 100 Mbps (12,5MB/s). Já o 5G pode chegar a ser até 10 vezes mais rápido do que o 4G, chegando até 10Gbps (1,25GB/s). Além disso o 5G oferece menor latência, fazendo com que o tempo de resposta na comunicação entre dispositivos pode ser menor.
A técnica de agregação portadora também permite que o 5G alterne entre as frequências para buscar a frequência ideal para a conexão, fazendo com que a tecnologia 5G seja adaptável ao ambiente e ao tipo de equipamento integrado.
| 4G | 5G |
|---|---|
| Velocidade de 125 megabytes/s | Velocidade de 1,25 Gigabyte/s |
| Frequência entre 700 MHz e 2,6 GHz | Frequência entre 600 MHz e 84GHz |
| Protocolo LTE | Protocolos Narrowband-IoT (NB-IoT) e o 5G-NR (5G New Radio) |
Conclusão
O 5G utiliza múltiplos protocolos para a conexão entre dispositivos, sendo capaz de alternar as frequências de transmissão para melhorar o desempenho da comunicação entre os dispositivos. Suas principais vantagens em relação ao 4G são velocidade de transmissão e adaptação ao ambiente.
Projetos práticos
Criando um sistema de integração contínua (CI/CD)
Fazendo a integração contínua de Jenkins, Sonatype Nexus, Sonatype, JUnit e Gradle para automatizar processos repetitivos. Prática bastante usada em tecnologias de DevOps.
Criando um sistema de mini garagem automatizada integrada com um sistema de monitoramento independente
Desenvolvimento de um sistema de monitoramento que exibi todos os eventos que acontecem na garagem automatizada, como abertura de portões ou ocupação de vagas.
Integrando Laravel com o protocolo MQTT para comunicação entre dispositivos
Projeto de comunicação entre dois dispositivos ESP8266 e Raspberrypi4. Laravel irá funcionar como servidor e receptor de dados de temperatura e umidade coletados com o DHT11.
Implementando um algoritmo de pathfinding
Implementando um programa que encontra a menor distância entre dois pontos dentro de um labirinto usando o algoritmo A* (a-estrela).
Desenvolvendo o campo de visão de um personagem em um plano 2D
Detectando objetos que entram dentro do campo de visão do personagem. Útil para servir de "gatilho" para eventos em um jogo.
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Antigamente o endereçamento de dispositivos era feito manualmente, porém isso traz muitas dificuldades em questão de administração. O DHCP resolve esses problemas
Estar antenado pode te salvar de cair em algum golpe
A engenharia social é a forma mais fácil de roubar os dados da vítima, principalmente aqueles que não estão antenados..
WiFi Wireless Fidelity
Realiza a transmissão de dados entre o roteador e os dispositivos da LAN usando ondas de rádio. As bandas de frequência utilizadas podem ser 2,4GHz e 5Ghz.
Navegador
Aplicativo que adquiri e converte o conteúdo de outros servidores para a exibição de páginas na internet através de protocolos de comunicação, como o HTTP.
4G (Quarta geração)
Fornece conexão com a rede para dispositivos móveis mesmo quando estes se encontram em deslocamento. Utiliza o protocolo LTE para a transferência de dados.
Modelo OSI
Modelo teórico dividido em sete camadas que fornece uma arquitetura padrão de rede para realizar a transferência de dados entre computadores.