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Cidades inteligentes e drones: uma combinação perfeita

Uma cidade inteligente é uma cidade conectada. Em uma cidade inteligente, dados e informações aparentemente díspares tornam-se alinhados.

Em vez de siloar dados vitais em diferentes gabinetes de arquivamento, sistemas de computador, equipes ou prédios, aparentemente, as informações são alinhadas, permitindo aos formuladores de políticas tomar melhores decisões para o benefício de todos.

Em cidades inteligentes ao redor do mundo, sistemas não tripulados estão sendo testados e implantados para rapidamente coletar, agregar, analisar e entregar dados altamente precisos e detalhados: a fundação de uma cidade inteligente. Estes dados facilitam aplicações que melhoram as operações, envolvem os residentes e apóiam as comunidades. Espera-se que os gastos mundiais com as tecnologias que permitem iniciativas de cidades inteligentes atinjam US$ 80 bilhões em 2018 e subam para US$ 135 bilhões até 2021, de acordo com a International Data Corporation (IDC).

Pelo menos parte desse investimento será em sistemas que reúnam dados de forma segura, rápida e precisa, tais como zangões.

As agências públicas da América do Norte à Nova Zelândia estão aproveitando estes pequenos, mas poderosos, dispositivos para conectar nosso mundo.

Técnicas territoriais

Localizado no canto sudeste da Ilha Norte da Nova Zelândia, o distrito de Tararua provavelmente não é o primeiro local que vem à mente quando se fala de 'cidades inteligentes'. A constelação de pequenas cidades do distrito - população total de 17.800 habitantes - está espalhada por 4.300 km² de terrenos agrícolas e florestais escarpados, ranhurados entre a cordilheira de Ruahine e o Oceano Pacífico. Apesar de sua localização remota e de sua pequena população, o Conselho Distrital de Tararua é líder na Oceania em seu uso de dados capturados por drones para informar e engajar seus cidadãos.

O Conselho Distrital de Tararua é responsável tanto pelo gerenciamento diário de serviços como lixo e reciclagem, quanto pelo planejamento de grandes projetos, como gerenciamento de emergência, sistemas de transporte e água e esgoto. O Conselho tem uma longa história de busca de maneiras de melhorar as conexões com seus cidadãos - em grande parte por causa de sua vasta área de serviços. A base desse esforço tem sido a conectividade sem fio, o que facilita todas as formas de possibilidades atuais e futuras da Internet sem fio. Já as agências distritais utilizam a rede sem fio para capturar dados de telemetria sobre abastecimento de água, sistemas de esgoto, estradas e pontes.

Rock walling on Waitahora Road on Pix4Dmapper
Parede de pedra na Waitahora Road em Pix4Dmapper - cortesia do Conselho Distrital de Tararua

Mais recentemente, o Conselho Distrital de Tararua tem trabalhado com agências para testar e implantar a tecnologia de mapeamento com base em drones para uma variedade de aplicações. Os dados aéreos são capturados com drones e usados para atualizar o SIG do distrito, capturar fotos infravermelhas para análise de modelos de carbono, acompanhar o progresso do projeto de construção e para inspeções em grandes pontes.

Rogers, Consultor GIS da Master Business Systems para o Conselho Distrital de Tararua, diz: "O Conselho é muito progressista. Seu objetivo é desatar dados isolados e torná-los disponíveis para toda a organização e, sempre que possível, para a comunidade". Eles vêem os drones como o veículo ideal para apoiar todos os tipos de serviços".

A chave para perceber o valor dos dados coletados por drones é a capacidade de desenvolver e compartilhar imagens com facilidade e rapidez. É aí que entra o PIX4Dmapper. Rogers explica: "PIX4Dmapper nos permite produzir todos os tipos de resultados, desde orthomosaicos altamente precisos até modelos 3D, passando por contornos tradicionais e mapas de terreno, para citar alguns. Normalmente, nós pós-processamos com Pix4Dmapper, carregamos os dados em plataformas de publicação on-line e compartilhamos os dados com o conselho, as partes interessadas e a comunidade".

As imagens são usadas para mapear áreas de interesse histórico local (como o Cemitério dos Assentados, onde os habitantes da cidade foram enterrados entre os anos 1880 e 1950), e para criar modelos em 3D para publicidade. Mais urgentemente, drones são usados para capturar imagens de deslizamentos na rede de estradas rurais do distrito, e onde riachos têm vasculhado suas margens para ameaçar as ruas, permitindo que as questões de transporte sejam resolvidas mais rapidamente.

Rogers acredita que imagens de drones e software de pós-processamento confiável serão mais valiosos durante emergências e na resposta a desastres como enchentes ou terremotos. Ele acrescenta: "O Conselho tem que trabalhar 24 horas por dia, 7 dias por semana. Se houver um evento meteorológico em um fim de semana, espera-se de nós uma resposta - não podemos esperar até segunda-feira de manhã para que um prestador de serviços externo nos forneça os dados. Com o Pix4D, processamos sob demanda e rapidamente".

A potência e o potencial desses sistemas de captura de dados é tão grande que o conselho criou uma posição permanente de operador de drone. Este indivíduo tem o equipamento, o software e o financiamento para adquirir dados quando e onde for necessário.

Rogers acredita que não vai demorar muito até que cada engenheiro do distrito do conselho tenha um drone, acrescentando: "Dentro de alguns anos, talvez mais cedo, estes dispositivos serão outra ferramenta na caixa de ferramentas, tão relevante quanto um telefone ou uma estação total".

Mapeamento de cidades de todos os tamanhos

Em todos os Estados Unidos, cidades e vilas de todos os tamanhos estão procurando melhorar as conexões com residentes e proprietários de empresas.

GEO Jobe UAV, um fornecedor de dados geoespaciais baseado em Nashville, Tennessee, tem uma sede na frente e no centro da evolução das cidades inteligentes nos EUA. A firma fornece produtos de mapeamento digital de alta resolução como mapas orto-aéreos, dados topográficos e modelos para clientes do setor público em governos locais e municipais, bem como clientes do setor privado nas indústrias de engenharia, construção, serviços públicos e levantamento de terrenos.

Jeff Lawrence, UAV Business Development for GEO Jobe, diz: "Como prestador de serviços no mercado de drones, estamos vendo um turbilhão de interesse das comunidades interessadas em usar dados aéreos para uma ampla variedade de aplicações, desde a melhoria da gestão de ativos até a programação de rotas de ônibus".

Lawrence aponta para um projeto Geo Jobe recentemente concluído para o proprietário de uma comunidade de resorts na Flórida. A propriedade de 9 km² é essencialmente uma pequena cidade com instalações residenciais, comerciais e recreativas, como campos de golfe, juntamente com quase um quilômetro de frente para a praia. O cliente queria um mapa de alta resolução para avaliar melhor os problemas potenciais de águas pluviais.

"Costumava ser que mapear contornos a menos de 3 metros acima do nível do mar era altamente problemático por ser tão plano", diz Lawrence. "Não com drone e tecnologia avançada de sensores". Em áreas com mudança de elevação, podemos facilmente alcançar um pé [contornos de 30 cm]". Neste caso, o proprietário queria mapas de contorno de 6 polegadas [15cm] - e nós também fomos capazes de fazer isso".

Combinado com dados coletados no solo com unidades GPS portáteis, o proprietário agora tem um mapa abrangente de drenos, tampas de esgoto e os tubos que serão usados para gerenciar os ativos de infra-estrutura.

Agora, esse mesmo proprietário está procurando compilar outras camadas de dados GIS como ordenanças de zoneamento locais, programas de pulverização de mosquitos e trabalhando em aplicações de engajamento comunitário. Se houver uma inundação repentina ou um dreno de tempestade com backup, um residente poderia simplesmente entrar na aplicação da comunidade para relatar o incidente. Ou a equipe de manutenção da propriedade pode empurrar para fora informações como o início de um programa de mitigação de inundação ou áreas impactadas por um evento de chuva recente para alertar residentes e proprietários de empresas.

Lawrence acrescenta: "O basemap se torna uma fonte bidirecional de conversa e conexão entre a equipe de obras públicas da comunidade e os residentes e empresas".

Para as comunidades que ainda não estão lidando com as aplicações de cidades inteligentes, as capacidades de mapeamento drone estão ajudando a estabelecer as bases para o futuro. Considere a cidade de Tiptonville, que fica entre o rio Missouri e o lago Reelfoot no noroeste do Tennessee. Tiptonville cobre apenas 3,5 km² e é o lar de menos de 5.000 pessoas. A pequena cidade está crescendo: o número de pessoas que vivem em Tiptonville quase dobrou entre 2000 e 2010, e o crescimento trouxe consigo todos os desafios de engenharia de qualquer boom populacional.

Ainda pequeno demais para um departamento de obras públicas, Tiptonville conta com consultores de engenharia e drones para apoiar as operações e a manutenção de esgotos e serviços de água. Olhando para as oportunidades de entender melhor, gerenciar e atualizar sua infra-estrutura, os líderes da cidade contrataram a Geo Jobe para desenvolver um mapa ortográfico de alta resolução da infra-estrutura das concessionárias de água da cidade.

Utility map – courtesy of Geo Jobe UAV
Mapa de utilidades - cortesia do Geo Jobe UAV

O Geo Job Lawrence acredita que a capacidade de desenvolver rapidamente e de forma acessível um micro-GIS é uma das maiores vantagens da tecnologia drone para municípios menores. Ele acrescenta: "Antes dos drones e microsensores de alta qualidade, Tiptonville teria que contratar um avião para desenvolver um mapa topográfico - e eles teriam tido sorte de conseguir contornos de dois pés (60cm), por um custo muito mais alto e então teria levado vários meses para produzir".

Geo Jobe foi capaz de desenvolver o mapa superior da cidade com contornos de 30cm em poucas horas, pós-processar os dados dentro do PIX4Dmapper e entregar a imagem ortográfica dentro de uma semana.

Lawrence conclui, "O mapeamento com sensores baseados em drones e ferramentas flexíveis e rápidas de pós-processamento é uma forma acessível de criar basemaps e construir um SIG por uma fração do que costumava custar. Para cidades pequenas como Tiptonville, não faz sentido pilotar um avião. Os drones podem fazê-lo mais rápido, mais barato e com mais precisão - abrindo a porta para iniciativas inteligentes da cidade em comunidades de todos os tamanhos".

Tecnologia inteligente, cidade inteligente

Uma cidade não tem que ser grande para ser inteligente. O que importa é a tecnologia que impulsiona a mudança. Com o Pix4D, o mapeamento nunca foi tão flexível, acessível ou de baixo custo. Pequenas cidades como Tiptonville e o Distrito de Tararua estão liderando o caminho com usos ágeis e inventivos da nova tecnologia, provando que não importa qual seja o tamanho da cidade, ela pode ser inteligente.

Tecnologia inteligente para cidades mais inteligentes

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