Não é um segredo para ninguém que a internet cresceu bastante nos últimos anos. Além das páginas estáticas dos anos 90, passou a trazer coisas mais complexas como streaming de vídeo, computação em nuvem e serviços multiplataforma. Por isso fala-se há algum tempo no conceito de "internet crunch", um provável colapso da infraestrutura da rede.

Mesmo que tenhamos trocado os tradicionais fios telefônicos de cobre pelo poder da fibra ótica em muitos locais, a ameaça de um gargalo na transmissão de dados ainda paira sobre nós. Mas quais são as chances reais disso? Vai depender do aumento de coisas conectadas, que deve crescer muito a médio prazo.

"A perspectiva é que o tráfego de dados aumente consideravelmente nos próximos anos, exigindo mais sinal de banda larga", explica o engenheiro Helio Waldman, professor de Faculdade de Engenharia Elétrica e de Computação da Universidade Estadual de Campinas (Unicamp).

Ele não se refere só às bilhões de pessoas assistindo a filmes de alta definição ou postando no Instagram. "Coisas como eletrodomésticos e equipamentos industriais cada vez mais são projetados para se conectarem à internet", diz.

Um mundo de objetos conectados

A multinacional chinesa Huawei prevê que 100 bilhões de objetos devem estar conectados à internet em 2025 —confirmando o potencial de crescimento da chamada internet das coisas em áreas como manufatura avançada, cidades inteligentes e agricultura 4.0.

Uma saída seria instalar mais fibra por aí. Mas pode ser um paliativo diante da velocidade com que cresce o tráfego de dados.

"O tráfego na fibra ótica duplica a cada três anos no mundo. As empresas de telecomunicações e as operadoras de redes de comunicação teriam de fazer investimentos enormes de tempos em tempos para acompanhar esse ritmo", diz Waldman, que coordena um projeto apoiado pela FAPESP para enfrentar a exaustão da capacidade de transmissão das redes óticas.

O desafio de aumentar a capacidade do tráfego de dados não é novidade. Para atender à explosão de usuários de internet no início dos anos 2000, companhias e instituições de pesquisa desenvolveram sistemas baseados na tecnologia WDM, sigla em inglês para multiplexação por divisão de comprimento de onda. Ela é capaz de aumentar em dezenas de vezes a capacidade de transmissão de fibras óticas.

O aperfeiçoamento dessa tecnologia nas últimas décadas contribuiu para o aumento da capacidade média de tráfego fornecida aos usuários —foi de 56 quilobits por segundo, no fim dos anos 1990, para os atuais 30 megabits por segundo, representando um aumento de 500 vezes em 20 anos.

"O sistema WDM permitiu colocar vários sinais de luz em uma mesma fibra óptica, ampliando o número de canais no espectro de frequências para transmissões de dados via internet", explica Luiz Henrique Bonani do Nascimento, pesquisador do Centro de Engenharia, Modelagem e Ciências Sociais Aplicadas (CECS) da Universidade Federal do ABC (UFABC).

Mas, uma limitação dessa tecnologia é que a grade de comprimentos de onda para cada canal é fixa. Isso significa que o espectro é dividido em porções iguais e os usuários recebem a mesma largura de banda, independentemente de suas reais necessidades.

"É como se a rede WDM fosse uma transportadora com caminhões de tamanho único", compara Bonani. "Dependendo da necessidade do cliente, o caminhão pode ficar aquém de sua capacidade ou extremamente lotado". Trata-se de um sistema pouco eficiente, em que pode haver desperdício de largura de banda.

Internet personalizada

Uma maneira de tornar o tráfego de dados mais eficiente é apostar nas chamadas redes óticas elásticas, afirma Bonani. "Trata-se de ajustar as larguras de banda à necessidade do usuário. Voltando à analogia, é como se eu enviasse um caminhão de tamanho personalizado para o volume de carga de cada cliente".

De acordo com Bonani, essa estratégia é economicamente interessante porque usa os recursos de rede de maneira mais eficiente, apenas com a troca de equipamentos eletrônicos e uma mudança na forma como a rede é gerenciada. "Mas mais pesquisa acadêmica é necessária até que essa tecnologia seja difundida no mercado", reconhece.

Por enquanto, as empresas continuam apostando na atualização e no melhoramento do sistema WDM. "A flexibilização das redes é algo que irá acontecer gradualmente. Ainda não há urgência", pondera Argemiro Sousa, diretor de negócios da PadTec, uma das maiores fabricantes de equipamentos para transmissões de fibra ótica no país.

Criada dentro do Centro de Pesquisa e Desenvolvimento em Telecomunicações (CPQD), em Campinas (SP), a PadTec foi a primeira fabricante do WDM no Brasil. Segundo Sousa, graças ao esforço de pesquisa é possível tornar o sistema mais eficiente a cada ano.

"A limitação hoje não é tecnológica. Boa parte das redes que comercializamos ainda nem chegou perto da capacidade máxima de tráfego", observa Sousa. A dificuldade, diz ele, consiste em viabilizar investimentos para introduzir no mercado as inovações geradas pela pesquisa.

Energia também é uma questão

O "internet crunch" ainda está ligado a outro problema que pode decorrer do aumento do tráfego de dados nos próximos anos: o consumo de energia. Hoje, os data centers consomem cerca de 2% da eletricidade em todo o mundo, segundo Anders Andrae, pesquisador de tecnologia da Huawei; esse índice pode subir para 8% do total global até 2030.

"Não dá para aumentar a capacidade de transmissão sem cogitar uma elevação do consumo de energia", ressalta Marcio Wohlers de Almeida, engenheiro eletricista e professor de Economia da Unicamp.

Ele não descarta a necessidade de medidas para controlar parâmetros da chamada neutralidade da rede —princípio segundo o qual o tráfego da internet deve ser tratado igualmente, sem favorecimento a dados de certos conteúdos, por exemplo. É uma discussão que pode deslanchar nos próximos anos, se a conta da energia ficar mesmo mais cara.

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