6TiSCH – IPv6 over the TSCH mode of IEEE 802.15.4e
6TiSCH é a sigla para IPv6 over the Time-Slotted Channel Hopping mode of IEEE 802.15.4e e representa uma convergência direta entre o mundo das WSNs clássicas e a Internet Protocol (IP). Diferentemente de protocolos acadêmicos como LEACH e PEGASIS, o 6TiSCH nasce dentro do IETF com o objetivo explícito de levar determinismo, confiabilidade e interoperabilidade IP para redes de sensores industriais de baixo consumo.
O funcionamento do 6TiSCH baseia-se no modo TSCH (Time-Slotted Channel Hopping) do padrão IEEE 802.15.4e. Nesse modelo, a comunicação ocorre em slots de tempo sincronizados globalmente, como no TDMA, mas com um diferencial crucial: a cada transmissão, o canal de rádio muda segundo uma sequência pseudoaleatória conhecida por todos os nós. Esse salto de frequência reduz drasticamente interferências, multipercurso e problemas de coexistência com outras redes, aumentando a confiabilidade sem elevar o consumo energético.
Do ponto de vista de sistemas embarcados, o 6TiSCH exige firmwares mais sofisticados do que LEACH ou PEGASIS, pois incorpora sincronização precisa de relógio, agendamento de slots, tabelas de comunicação e pilha IP completa. Ainda assim, ele foi projetado para rodar em microcontroladores de baixo consumo, normalmente Cortex-M, utilizando RTOS e pilhas como OpenWSN ou Contiki-NG. O resultado é uma rede determinística, onde latência, jitter e consumo podem ser previstos com alto grau de precisão.
No contexto de uso, o 6TiSCH é fortemente associado ao Industrial IoT (IIoT), especialmente em aplicações de automação, energia, processos industriais e infraestrutura crítica. Ele pode ser visto como a formalização industrial dos princípios que surgiram nas WSNs acadêmicas, combinando TDMA, agregação eficiente e topologia controlada, agora integrados ao ecossistema IP. Em termos conceituais, o 6TiSCH representa o ponto onde IoT deixa de ser experimental e passa a ser infraestrutura de rede confiável.
WirelessHART – Highway Addressable Remote Transducer (Wireless)
WirelessHART é a versão sem fio do protocolo HART (Highway Addressable Remote Transducer), amplamente utilizado há décadas em instrumentação industrial. Diferentemente dos protocolos acadêmicos, o WirelessHART nasce diretamente no contexto de automação de processos industriais, com requisitos rígidos de confiabilidade, determinismo e interoperabilidade. Ele foi projetado desde o início para operar em ambientes hostis, com forte interferência eletromagnética e alta densidade de equipamentos.
O funcionamento do WirelessHART baseia-se em uma combinação de TDMA sincronizado, salto de frequência e roteamento em malha (mesh). Todos os dispositivos compartilham uma noção global de tempo e se comunicam em slots bem definidos, reduzindo colisões e permitindo previsibilidade temporal. O salto de frequência ocorre a cada transmissão, aumentando a imunidade a interferências e falhas de canal. Além disso, a rede mantém múltiplos caminhos entre os nós e o gateway, garantindo tolerância a falhas sem intervenção manual.
Sob a ótica de sistemas embarcados, o WirelessHART impõe uma arquitetura de firmware robusta, com forte ênfase em sincronização precisa, gerenciamento de energia e segurança criptográfica. Os dispositivos de campo normalmente operam por anos com baterias, exigindo um controle rigoroso de ciclos de comunicação e estados de baixo consumo. A pilha de protocolo é mais pesada do que LEACH ou PEGASIS, mas em troca oferece confiabilidade comparável à de redes cabeadas industriais tradicionais.
No contexto de uso, o WirelessHART é amplamente adotado em plantas industriais, refinarias, indústrias químicas e de energia, onde sensores e atuadores precisam comunicar dados críticos sem a complexidade de cabeamento físico. Ele representa a materialização industrial dos conceitos de TDMA e redes determinísticas, sendo conceitualmente próximo ao 6TiSCH, embora menos orientado a IP. Em conjunto, WirelessHART e 6TiSCH mostram como ideias originalmente exploradas em WSNs acadêmicas evoluíram para infraestruturas IoT industriais confiáveis e certificáveis.
