A implantação de serviços avançados de Internet das Coisas (IoT) exigem requisitos rigorosos de comunicação que serão alcançados com a 5G. O release 15 fornecido pelo 3GPP introduziu a arquitetura baseada em serviços com softwarização, virtualização e fatiamento de recursos. Neste contexto, o minicurso visa apresentar na prática o sistema 5G e implementações dos componentes de software utilizados. Além disso, neste minicurso irá demonstrar uma implementação baseada em código aberto da rede de núcleo 5G 3GPP, integrada com uma rede não-3GPP (IoT LoRaWAN).

O conceito de Internet of Things (IoT) é simples e resume-se à capacidade de interconexão entre diferentes dispositivos por meio da Internet. Porém, desenvolver um sistema baseado em IoT é uma tarefa que envolve a utilização de diversas ferramentas e tecnologias relacionando-se, ainda, a tópicos como limitação energética, capacidade de armazenamento e processamento bem como variados tipos de padrões de comunicação. Assim, este minicurso apresentará as principais plataformas e protocolos de comunicação recém-lançados ou aprimorados nos últimos anos para a implementação de projetos de IoT, trazendo uma descrição detalhada de cada uma dessas tecnologias, além de práticas abordando as rotinas de comunicação entre elas. Dentre as ferramentas apresentadas estão: Raspberry Pi Zero, NodeMCU ESP32, LoRaWan, ESP-Now , Z-Wave e outras.

A importância da compatibilidade eletromagnética (EMC) deu origem a vários padrões e regulamentos governamentais, militares e industriais. Em muitas partes do mundo, os produtos eletrônicos não podem ser comercializados sem antes demonstrar a aderência aos padrões relevantes de EMC e, portanto, muitas empresas incorporaram os testes de EMC em seu ciclo de desenvolvimento de produtos. Este mini-curso apresenta as duas categorias gerais dos fundamentos do teste EMC: teste de emissões e teste de imunidade. O teste de emissões envolve a medição de sinais eletromagnéticos emitidos pelo dispositivo em teste para determinar se essas emissões excedem os limites permitidos, potencialmente causando problemas em outros equipamentos próximos. O objetivo dos testes de imunidade, por outro lado, é verificar se um produto eletrônico é capaz de funcionar corretamente, mesmo quando exposto a níveis de energia de radiofrequência.

The first five generations of wireless networks were designed assuming that wireless environment is: (i) fixed by nature; (ii) cannot be modified, (iii) can be only compensated through the design of sophisticated transmission and reception schemes. Such assumptions converge to the idea that the wireless environment cannot be controlled, but only adapted to. Apart from being uncontrollable, it is also considered that the environment has a negative effect on the communication efficiency: signal attenuation limits the network connectivity, multi-path propagation results in fading phenomena, reflections and refractions from objects are a source of uncontrollable interference. However, in order to fulfill the challenging requirements of the sixth generation (6G) wireless networks, which are expected to require a new architectural platform by integrating communication, computing, control, localization, and sensing, the wireless environment can be turned into an optimization variable, which jointly with the transmitters and receivers, can be controlled and programmed rather than just adapted to. This gives rise to the so-called smart radio environment (SRE), which is defined as a smart configurable space that plays a crucial role in transferring and processing information, and that makes more reliable the exchange of data between transmitters and receivers.
A key enabler to realize successfully SRE, by making the wireless environment controllable and programmable, is reconfigurable intelligent surface (RIS), which is usually a thin sheet composed by low-cost nearly-passive elements that can be configured via external stimuli. In nearly-passive RISs, no power amplification is user after configuration, there is minimal digital signal processing behind the tasks and minimal power is employed along its whole operation. Moreover, in RIS-based networks, every environmental object will be coated with man-made intelligent surfaces composed by configurable electromagnetic materials (software-defined reconfigurable metasurfaces) that are electronically controlled through integrated electronic circuits and software that enable control of the wireless medium. Thus, RISs enable telecommunication operators to sculpt the medium that comprises the network. With the aid of RISs, wireless networks will not be designed anymore to adapt themselves to the environment, but the environment will become part of the optimization space. As such, RISs have the potential to fundamentally change how wireless networks are designed in future wireless communication networks.
This tutorial will discuss the potential of RISs in 6G wireless networks. It will cover the emerging wireless vision, the enabling technologies, the most recent theoretical advances, and the most promising applications visualized for RISs in wireless networks.

Com o avanço da computação em nuvem e o crescente número de dispositivos que utilizam redes sem fio para comunicação, a Internet das Coisas (IoT – Internet of Things) está crescendo e se tornando parte essencial das vidas das pessoas. Esta rede de objetos conectados pode incluir qualquer sistema físico que possa acessar a rede e que consiga transmitir dados. Com o avanço desta tecnologia, novos desafios e barrerias precisam ser quebrados. A necessidade de inovação e a competição entre fabricantes tornam o desempenho e o preço, as características que mais recebem atenção dos desenvolvedores, deixando a segurança em segundo plano. Nesta proposta de minicurso será apresentada uma fundamentação básica de redes IoT, algumas das suas principais vulnerabilidades, casos de exploração e algumas demonstrações de ataques realizados em dispositivos Bluetooth Low Energy (BLE), que é um dos principais protocolos utilizados neste tipo de rede.

As tecnologias de redes de sensores sem fio são tipicamente baseadas nas camadas física e de acesso ao meio definidas no padrão IEEE 802.15.4 para redes LR-WPANs (Low Rate - Wireless Personal Area Network). Essas tecnologias permitem implantar redes de baixo custo e baixo consumo de energia para aplicações de sensoriamento ou controle. No entanto, a comunicação sem fio é sujeita a problemas de propagação (ex: sombreamento e atenuação por multipercurso) e interferência. Além disso, variações temporais e espaciais na qualidade dos enlaces podem ocorrer e deve-se lidar com essas variações para prover boa qualidade de serviço. Para aumentar a confiabilidade, algumas tecnologias empregam o uso de comunicações em múltiplos saltos, com rotas redundantes, combinado com salto em frequência (ex: WirelessHART, ISA100.11a e 6TiSCH). Nesse tipo de rede, todos os nós da rede precisam atuar também como roteadores e encaminhar pacotes até o nó sorvedouro (gateway). No entanto, essas tecnologias requerem alta densidade de nós para operarem adequadamente, o que pode não ser facilmente alcançável em alguns cenários. Uma alternativa que surgiu recentemente é o uso de redes LPWAN (Low-Power Wide Area Networks), como LoRa e SigFox. Essas tecnologias tipicamente operam em bandas Sub-GHz (i.e., 915 MHz no Brasil). Essa abordagem permite implantar redes esparsas ou com topologia em estrela com grande área de abrangência. Uma alternativa ao LoRa e Sigfox, que são tecnologias proprietárias, é o Padrão IEEE 802.15.4-2015, que incluiu as novas definições de camada física definidas na emenda IEEE 802.15.4g, visando aplicações de redes de utilidade inteligentes (Smart Utility Networks — SUN), são elas: SUN-FSK (Frequency-Shift Keying), SUN-OQPSK (Offset Quadrature Phase-Shift Keying) e SUNOFDM (Orthogonal Frequency-Division Multiplexing). Além de ser aberto, esse padrão oferece maior flexibilidade, uma vez que 31 configurações diferentes de camada física são suportadas, com taxas de bit que variam de 6,25 kbps a 800 kbps, o que permite definir diferentes relações de compromisso entre taxa de bits, alcance e consumo de energia. Além disso, é permitida a operação tanto em bandas Sub-GHz como na banda de 2,4 GHz. Este documento apresenta uma proposta de minicurso a ser ministrado no XXXVIII Simpósio Brasileiro de Telecomunicações e Processamento de Sinais, sobre aspectos teóricos e práticos de redes IEEE 802.15.4g/Wi-Sun. No minicurso, serão discutidas as novas definições de camada física incluídas pela emenda IEEE 802.15.4g e também serão mostrados alguns resultados experimentais obtidos a partir da avaliação dessas redes em diferentes ambientes. Também serão discutidos os mecanismos de diversidade que podem ser implementados para aumentar a confiabilidade dessas redes (e.g. salto em frequência, diversidade de modulação etc). Por fim, será mostrado um breve tutorial de como usar a plataforma OpenMote para implementação de redes IEEE 802.15.4g/Wi-Sun.

Neste minicurso, serão apresentadas as práticas de fiscalização e monitoração do espectro de radiofrequências adotadas no Brasil. As recomendações internacionais, o histórico do assunto no Brasil, bem como a legislação e normas nacionais que balizam a atuação da Anatel serão abordadas. Serão apresentados os tipos de estações, instrumentos e sistemas usados pela Agência nas monitorações terrestre e satelital. Estudos de convivência entre a tecnologia 5G e a televisão comercial via satélite serão expostos com apresentação de testes realizados na faixa de 3,5 GHz.