Criando cidades inteligentes seguras na era do 5G e da IoT
O termo "Cidade Inteligente" é um chavão popular que está circulando em um mundo onde a conectividade generalizada por meio da inovação em 5G e da Internet das coisas, ou IoT, é ansiosamente aguardada. As "verdadeiras" cidades inteligentes estão prontas para se tornar realidade em um futuro não muito distante. A questão hoje é: o que torna uma cidade "inteligente" e como o 5G e a IoT estão prontos para desempenhar um papel nessa transformação?
O que torna uma cidade verdadeiramente "inteligente"?
Existem muitas definições sobre o conceito de "cidade inteligente". Uma que é abrangente e cobre perspectivas humanas, tecnológicas e institucionais é a seguinte:
"Uma cidade é inteligente quando os investimentos em capital humano e social e em infraestrutura de comunicação tradicional (transporte) e moderna (TIC) alimentam o crescimento econômico sustentável e uma alta qualidade de vida, com uma gestão inteligente dos recursos naturais, por meio de uma governança participativa." 1
De uma perspectiva puramente tecnológica, as cidades inteligentes podem ser chamadas de sinônimo de cidades digitais, cidades inteligentes, cidades com fio, cidades híbridas ou cidades da informação. Os evangelistas da tecnologia acreditam inequivocamente que a conectividade onipresente possibilitada pelo 5G e pela IoT será o principal impulsionador das primeiras "verdadeiras" cidades inteligentes do futuro.
Considere estes cenários de casos de uso de IoT para cidades inteligentes:
- Smart traffic soluções para controlar o fluxo de tráfego
- Smart parking soluções para gerenciar vagas de estacionamento vazias ou disponíveis em tempo real
- Soluções inteligentes de transporte público para gerenciar proativamente a pontualidade e o tráfego
- Smart utilities para monitoramento remoto, medição confiável e faturamento preciso
- Iluminação pública inteligente para controle automatizado e intuitivo de lâmpadas de rua
- Gerenciamento inteligente de resíduos para otimização da programação de coleta
- Proteção ambiental inteligente para monitoramento em tempo real da qualidade do ar, da água e do solo
- Segurança pública inteligente para rastreamento e monitoramento em tempo real de situações perigosas
Em termos gerais, os ecossistemas de cidades digitais são projetados para funcionar com base em estruturas de tecnologia da informação e comunicação, ou TIC, que conectam vastas redes neurais de dispositivos físicos, sensores eletrônicos, dispositivos móveis, gateways de comunicação, sistemas de tecnologia da informação e centros de dados que trabalham em conjunto para operar a infraestrutura de uma cidade. Os dispositivos e sensores na estrutura de ICT habilitada para IoT são conectados em uma rede de longa distância de baixa potência, ou LPWAN, como a IoT de banda estreita.
A NB-IoT (ou Internet das coisas de banda estreita) oferece suporte à conectividade de baixo custo de dispositivos IoT, objetos e sensores em escala maciça. É a forma mais adequada de conectividade celular para dispositivos IoT e aplicativos que exigem cobertura excepcionalmente ampla com consumo de energia ultrabaixo.
Embora o NB-IoT possa ser implantado a partir de uma operadora LTE e como uma solução autônoma atualmente, em um futuro próximo, o 5G NR (novo rádio) oferecerá melhor operacionalidade. Isso ocorre porque o 5G atenderá adequadamente aos requisitos de velocidade, latência, conectividade e capacidade necessários para gerenciar o volume de dados gerados pelos dispositivos IoT. Várias redes de pequenas células que fornecem serviços de alta taxa de dados e conectividade ininterrupta dentro da infraestrutura de rede sem fio da cidade serão alimentadas pelo 5G.
Os dados em tempo real gerados pela matriz de IoT conectada são transmitidos por meio de aplicativos de IoT fornecidos em nuvem, projetados especificamente para a estrutura de ICT. A análise avançada orientada por IA, derivada desses dados, permite o gerenciamento inteligente das operações de uma cidade para melhorar os muitos aspectos ambientais, sociais e regulatórios da vida urbana.
Desafios de segurança são abundantes
Não há dúvida de que a promessa do 5G é fundamental para levar a visão nascente das "verdadeiras" cidades inteligentes da aspiração à realização. A cidade de São Francisco sabe muito bem disso. Em setembro de 2016, os criminosos cibernéticos conseguiram comprometer quase um quarto das redes usadas pela Agência Municipal de Transportes de São Francisco e infectá-las com ransomware.
Em termos gerais, esses desafios de segurança acompanham a visão das cidades inteligentes:
- Área de superfície de ataque maciça: Devido ao seu volume cada vez maior, a segurança dos dispositivos IoT em um ecossistema de cidade inteligente pode ser complexa, com muito mais pontos de lançamento para ataques. Armados com botnets, os dispositivos IoT tornam-se canais para infiltração de malware na infraestrutura crítica de uma cidade.
- Desafios da segurança de dados: Os dados gerados pelos dispositivos IoT são o principal impulso para o modelo operacional de uma cidade inteligente. Os hackers podem usar dispositivos e sensores comprometidos para obter acesso não autorizado a dados públicos sensíveis e confidenciais e sujeitá-los a adulteração e interceptação em trânsito, causando graves desafios de confidencialidade, integridade e disponibilidade dos dados.
- Desafios de tempo de atividade da rede e dos aplicativos: Dispositivos IoT armados se prestam a ser alvos para o lançamento de inundações de sinalização em massa e ataques volumétricos de negação de serviço distribuído, ou DDoS, na rede sem fio e nos aplicativos em nuvem que constituem a estrutura de ICT de uma cidade inteligente. Esses ataques prejudicam a capacidade da rede de fornecer mensagens reais aos aplicativos na nuvem. Os ataques DDoS também podem ser usados para afetar negativamente os aplicativos que processam e analisam os dados da cidade inteligente, paralisando-os ou fazendo com que não respondam mais.
As cidades inteligentes são a próxima grande novidade e levarão a vida urbana a um novo patamar. No entanto, a interconectividade nas cidades inteligentes é tanto sua maior força quanto sua maior fraqueza.
1R. R. Berkel, A. & Singh, Prince & J. van Sinderen, M, "An Information Security Architecture for Smart Cities", em Business Modeling and Software Design, 167-184.
