Quantos dispositivos IoT consigo colocar na minha rede

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Quando falamos de quantidade máxima de dispositivo em uma rede de Internet das Coisas (Internet of Things – IoT), precisamos definir alguns pontos primeiro, como protocolo utilizado e tipo de rede.

No “mundo IoT” podemos encontrar diversos protocolos de comunicação, cada um com suas vantagens e desvantagens, cada um com suas características. Entre eles temos: Zigbee, Bluetooth 5, Wi-Fi, LoRa, Z-Wave, SigFox entre outras. Para este artigo, vou focar nos três principais protocolos: Bluetooth, Zigbee e Wi-Fi.

O número máximo de dispositivos em uma rede pode ser definido não só por uma limitação de endereços, como também por uma limitação de Hardware (dispositivo físico), que é o caso do Bluetooth 5. Diferentemente do Bluetooth Clássico, que possui uma limitação de sete dispositivos escravos em uma rede, pois mestre e escravos compartilham um canal físico comum e não é possível endereçar mais de sete escravos para um mestre, no BLE, cada conexão de um mestre para um escravo opera em um canal físico independente (ou seja, os escravos LE não compartilham um canal físico comum com o mestre), portanto, não há limitações impostas pela especificação do protocolo, mas sim pelo capacidade de gerenciamento do hardware (memória) em questão, mas normalmente os dispositivos suportam aproximadamente 15 conexões simultâneas. Uma característica interessante do Bluetooth 5, é que se comparada com a versão do Bluetooth 4.2 (ainda muito utilizada) tem duas vezes mais alcance, cinco vezes mais velocidade e envia oito vezes mais informações. É um protocolo criado principalmente para o uso com IoT.

No Zigbee, o “endereço do nó” (ponto de conexão) é o dispositivo físico (o rádio). Cada dispositivo físico pode conter até 240 dispositivos “lógicos” (pontos de extremidade). Os pontos de extremidade consistem em clusters, que fornecem o comportamento do dispositivo.

Portanto, tecnicamente, você pode ter aproximadamente 15 milhões (2 ^ 16 * 240) de dispositivos “lógicos” em uma rede. Na prática, as redes Zigbee que atingem os milhares de intervalos de nós tendem a atingir limitações técnicas, assim, consideramos que o limite máximo de dispositivos em uma rede Zigbee é de aproximadamente 64.000.

Agora falando do Wi-Fi, o limite de dispositivos é dado pelo roteador, na verdade pelo protocolo de IP, que é basicamente o “CPF” do seu dispositivo, um número atribuído quando ele é ligado, que é chamamos de IP interno. A maioria dos pontos de acesso e roteadores sem fio pode, teoricamente, ter 255 dispositivos conectados por vez. Isso representa muitos computadores, smartphones, tablets, câmeras e outros dispositivos e, provavelmente, excede em muito as necessidades da casa típica. No entanto, apenas porque você pode conectar teoricamente 255 dispositivos a um único roteador/ponto de acesso Wi-Fi, isso não significa que você deveria. Lembre-se de que cada computador ou dispositivo adicionado à sua rede reduzirá a largura de banda disponível para os outros dispositivos usando a mesma conexão com a Internet. Isso ocorre porque todos esses dispositivos compartilham não apenas a mesma rede sem fio, mas também compartilham a mesma conexão com a Internet do seu provedor de serviços. Nesse caso, o gargalo não está necessariamente nas conexões sem fio, mas na quantidade de tráfego ou largura de banda que pode passar pelo roteador da Internet para o seu provedor.

Considerando o fato de que, em média, um usuário teria de 15 a 30 dispositivos em sua casa, e que você não estaria próximo de todos eles ao mesmo tempo, todos os protocolos mencionados se encaixariam perfeitamente para esta aplicação.

Roberto Pinheiro

Pesquisa e Desenvolvimento da Pixel TI

Referências:              

https://www.gta.ufrj.br/ensino/eel879/trabalhos_vf_2017_2/802154/zigbee.html
https://medium.com/

https://www.bluetooth.com/ https://www.actiontec.com/wifihelp/wireless-network-capacityhow-many-devices-can-connect-wifi-network/#:~:targetText=A%20general%20rule%20of%20thumb

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