Claire Swedberg
Uma equipe que representa a cidade de San Antonio, no Texas, em parceria com fornecedores de tecnologia e energia, está testando soluções de Internet das Coisas (IoT) para rastrear o consumo de água e as condições em torno dos postes de luz. O objetivo é criar uma cidade mais conectada e mais resiliente aos desafios climáticos, melhorando a eficiência energética e otimizando o consumo de água. Os dois testes, realizados em paralelo, foram conduzidos para medir o desempenho geral da tecnologia IoT. Os participantes executarão modelos financeiros para determinar o que faz sentido quando se trata de implantar a tecnologia, diz Jonathan Tijerina, diretor sênior de negócios e desenvolvimento econômico da CPS Energy.
A CPS Energy forneceu sua solução de rede como serviço para rastreamento de medidores de água para San Antonio Water System (SAWS), bem como serviços de energia para rastreamento das condições de iluminação pública em parceria com a Prefeitura de San Antonio. A empresa de tecnologia IoT Itron forneceu produtos e conectividade para ambos os pilotos, cada um dos quais foi lançado em 2020. Em 6 de dezembro de 2021, o piloto de água SAWS recebeu aprovação para entrar em implantação total, que está programada para começar no final da primavera de 2022. O piloto de medição de iluminação pública está atualmente na fase final de avaliação, relata Tijerina, com os próximos passos a serem definidos no primeiro trimestre do próximo ano. O piloto de medição de iluminação pública está em andamento.
A CPS Energy planeja pilotos em potencial há quase uma década. “As conversas remontam a muitos anos sobre como alavancar a rede para produtos ou serviços adicionais”, afirma Tijerina. De fato, ele lembra, quando a CPS Energy instalou pela primeira vez uma rede sem fio em 2012, “sempre tivemos em nosso planejamento a possibilidade de agregar mais serviços a essa rede”. Naquela época, a CPS Energy projetou a estrutura central para construir sua rede de infraestrutura de medição avançada (AMI).
Piloto de água
A CPS Energy fornece a solução de medição de água para rastrear a capacidade de abastecimento de água da comunidade. O piloto leva esse esforço um passo adiante, permitindo que medidores para 2.500 participantes residenciais e comerciais transmitam dados sem fio sobre o consumo de água em cada local. SAWS lançou o piloto em março de 2021 e durou até setembro passado. Cada medidor de água foi conectado sem fio à rede mesh da Itron que a CPS Energy implantou, de acordo com Dan Evans, diretor sênior de cidades inteligentes e iluminação inteligente da Itron.
Com a rede, a SAWS foi capaz de coletar automaticamente, sem fio, dados de medidores relacionados ao uso de água nas residências e empresas de seus clientes. Em cada caso, sensores sem fio fornecidos pela SAWS foram conectados a hidrômetros. Os dados foram então coletados pelos hidrômetros e transmitidos pela unidade IoT por meio da rede mesh Itron instalada pela CPS Energy.
Os dados coletados então residiam na plataforma de software Temetra da Itron, um painel para análises e alertas, que era operado pelo SAWS. Ao detectar virtualmente a quantidade de uso de água, o sistema foi capaz de fornecer aos moradores dados sobre possíveis vazamentos de água e taxas de consumo. Essa informação poderia, assim, ajudar os usuários a diagnosticar problemas ou mudar comportamentos que lhes permitiriam economizar dinheiro e evitar desperdícios.
Piloto de Smart-City e Iluminação Pública
O segundo piloto testou tecnologias de cidades inteligentes conectadas a luminárias existentes. O objetivo, de acordo com a CPS Energy, era fazer mais do que apenas rastrear o brilho das lâmpadas. A empresa fez parceria com seu proprietário, a cidade de San Antonio, para testar vários casos de uso envolvendo disponibilidade de estacionamento, detecção de inundações, medições de qualidade do ar e níveis de ruído. Este piloto terminou em setembro de 2021, e a CPS Energy e a cidade estão agora avaliando os resultados.
Para este piloto, a Itron atuou como coordenador e ponto de contato principal para garantir que as inúmeras partes, incluindo vários departamentos da cidade (obras públicas e segurança pública, por exemplo), obtivessem o que queriam. “Isso incluiu a organização de reuniões regulares para revisar dados e descobertas”, diz Evans. O piloto incluiu sensores de ruído e qualidade do ar, uma ferramenta de campo para rastrear ativos de sensores de iluminação pública e cidades inteligentes e sensores virtuais para monitorar o clima e a qualidade do ar. O projeto também está testando sensores de nível de água e uma estação meteorológica, além de uma solução de estacionamento inteligente e sinalização digital.
A Itron construiu sua rede mesh para o piloto, incorporando 45 postes de iluminação espalhados por três áreas separadas em San Antonio, conhecidas como Zonas de Inovações. Um foi designado como Downtown, outro foi chamado de Medical District e o terceiro foi Brooks City Base. Essas três zonas foram identificadas pela cidade como locais únicos onde os dados do sensor de IoT podem ser valiosos. Em cada zona, a Itron usou um arranjo diferente de sensores para demonstrar os casos de uso. O estacionamento inteligente, por exemplo, era limitado apenas à zona do Centro.
A CPS Energy implantou sensores de ruído e qualidade do ar da empresa de tecnologia Rongwen para medir o nível de ruído ambiente em decibéis – provenientes de tráfego, aeronaves ou outras fontes – bem como testar poluentes atmosféricos específicos. O provedor de sistemas de cidades inteligentes TerraGo forneceu a ferramenta de campo para medir a quantidade de iluminação pública, enquanto a empresa de software climático Tomorrow.io contribuiu com sensores virtuais para monitorar o clima, bem como os níveis de temperatura e umidade do ar. A Utility Systems Science and Software (USSS) forneceu sensores de nível de água para medir a distância até a água e suas profundidades, além de uma estação meteorológica, enquanto a Cleverciti forneceu sensores que detectam a disponibilidade de vagas de estacionamento na rua e exibem essas informações em placas digitais.
O sensor de iluminação pública mede o consumo de energia e fornece visibilidade sobre falhas de iluminação pública quando ocorrem. Todos os dados coletados dos sensores foram armazenados na plataforma de cidade inteligente SLV da Itron. As informações foram então exportadas para o data lake da cidade para serem aproveitadas pelo público ou partes interessadas, como universidades e desenvolvedores. A plataforma SLV forneceu alertas e análises para todos os dados de cidades inteligentes coletados. Por exemplo, se a qualidade do ar se tornar perigosa ou se for detectado acúmulo de água, um aviso pode ser enviado diretamente aos funcionários ou gerentes da cidade.
“Este piloto foi único e desafiador”, afirma Evans, “na medida em que exigia colaboração e comunicação substanciais para ter sucesso”. Embora o projeto tenha sido conduzido pela CPS Energy, o Escritório de Inovação da cidade reuniu vários outros departamentos para revisar e avaliar os aplicativos relevantes de cidades inteligentes e seus dados associados. Não apenas as informações analisadas variam em cada departamento, diz Evans, mas as perspectivas sobre como a tecnologia deve ser aproveitada também diferem.
“A CPS Energy espera concluir a avaliação das luzes e controles inteligentes das ruas no primeiro trimestre do próximo ano”, relata Tijerina, “e decidirá os próximos passos então”. Em 7 de dezembro de 2021, o SAWS forneceu à Itron a aprovação final para avançar com a implantação completa da AMI. “As economias e eficiências de alavancar nossa rede existente têm muito valor para nossos clientes compartilhados e comunidade.” Ao alavancar o investimento de rede de 2012, ele diz: “Nossos parceiros, SAWS, agora poderão oferecer serviços e eficiências semelhantes que vêm com o AMI”.
A Itron é a maior fornecedora de soluções de cidades inteligentes, afirma Evans, com mais de quatro milhões de terminais sob sua gestão. Na Inglaterra, por exemplo, Londres implantou um sensor de monitoramento de colete salva-vidas ao longo do rio Tâmisa, enquanto na França, Paris está usando sensores Itron para monitorar os relógios da cidade e Canberra, na Austrália, implantou iluminação dinâmica acionada por sensores de movimento.
Em San Antonio, diz Tijerina, os benefícios podem ser numerosos, desde a previsão de inundações e monitoramento de condições climáticas extremas até o gerenciamento da iluminação pública. A rede mesh é projetada para acomodar aplicativos adicionais conforme necessário, explica ele. “Sabíamos que produtos e serviços adicionais para nossa base de clientes compartilhada poderiam ser realizados”, afirma. “Estamos entusiasmados com a possibilidade de isso se tornar realidade”.