Claire Swedberg
A cidade de Montevidéu, no Uruguai, está lançando inteligência baseada na Internet das Coisas (IoT) para 70.000 postes de luz em uma área de 200 quilômetros quadrados (77 milhas quadradas). Como parte da implantação, a cidade está em processo de reinicialização de todo o seu sistema de iluminação pública, trocando as luzes tradicionais por luminárias LED e implantando sensores LoRaWAN acima de cada luminária para comunicação de dados bidirecional.
A solução aproveita a tecnologia wireless de longo alcance com conectividade fornecida pela empresa de telecomunicações National Narrowband Network Communications (NNNCo). A tecnologia usa sensores e um aplicativo de gerenciamento de iluminação da Wellness TechGroup com seus parceiros locais, Prodie e Effiza, e se baseia no serviço de rede da Actility LoRaWAN. A implantação é um dos maiores lançamentos da tecnologia LoRaWAN até hoje quando se trata de iluminação pública inteligente, de acordo com Donna Moore, CEO da LoRa Alliance.
O sistema visa reduzir o custo de iluminação da cidade, mantendo essas luzes, melhorando a sustentabilidade ambiental e proporcionando maior eficiência e segurança para pedestres e motoristas. A longo prazo, Montevidéu pode expandir seus serviços de cidade inteligente usando a mesma rede para capturar dados de vários outros sensores, que podem incluir controle de poluição, gestão de resíduos e outras aplicações de segurança pública.
Montevidéu é a capital do Uruguai e tem uma população de 1,3 milhão de pessoas. A cidade pretende aproveitar a tecnologia IoT para melhorar a segurança da comunidade e das estradas, reduzindo as emissões de carbono em até 80%, ou 31.500 toneladas de redução de emissões de dióxido de carbono anualmente. Essa economia resultará do uso de LEDs de menor potência, bem como de um melhor controle de onde a iluminação é necessária e da redução do excesso de iluminação. A NNNCo, com sede em Sydney, atua como operadora de rede do projeto, diz Rob Zagarella, CEO da empresa, enquanto o Wellness TechGroup fornece seu software CMS WeLight Manager, que gerencia dados de seus nós LoRaWAN Actis Nema 7 LPC.
A NNNCo e o Wellness TechGroup se uniram pela primeira vez para desenvolver implantações inteligentes de iluminação pública em 2019, usando a rede de operadora LoRaWAN não proprietária da NNNCo e os controladores e o aplicativo WeLight do Wellness TechGroup. As empresas implantaram uma solução para iluminação urbana no subúrbio de Londres e os parceiros ganharam um contrato com a cidade de Montevidéu em 2021. A cidade “procurava gerar benefícios em torno da redução do consumo de energia [e sua pegada de carbono]”, lembra Zagarella, ” e melhorar os serviços aos cidadãos, bem como aumentar a segurança.”
A iluminação pública tradicional normalmente inclui controladores em cada lâmpada, aproveitando uma interface padrão global para controlar ou escurecer as luminárias. Esses controladores não estão conectados a uma rede, mas sim programados para ajustar os níveis de iluminação, bem como acender e apagar as luzes, em horários predeterminados. Eles também podem incluir um sensor fotoelétrico para medir os níveis de luz à medida que o sol se põe ou nasce, ligando e desligando mecanicamente com base nessa informação.
A Technical Unit for Public Lighting (UTAP) da cidade de Montevidéu buscou um sistema de iluminação inteligente que os operadores pudessem controlar visualizando as condições em toda a cidade, para determinar como a iluminação poderia ser ajustada para melhorar a segurança ou reduzir custos e para entender quando as luminárias precisavam de manutenção. A implantação começou com dois pilotos em 2021, envolvendo 53 postes de iluminação usando os nós Actis Plus Nema 7, juntamente com vários gateways. A cidade testou se as transmissões LoRa atendiam aos seus requisitos durante a primeira fase e, em seguida, integrou a tecnologia com o aplicativo WeLight.
Haverá até 80 gateways LoRa para cobrir toda a área, relatam as empresas, e os nós de iluminação pública estão agora em processo de implantação. A tecnologia LoRaWAN em ambientes urbanos normalmente oferece uma distância de transmissão de 3 a 5 quilômetros (1,9 a 3,1 milhas), embora o alcance possa ser menor em ambientes lotados. O sistema fornece conectividade bidirecional e os dados podem ser enviados de e para cada nó de iluminação pública por meio de rádios LoRaWAN integrados.
Os controladores habilitados para LoRaWAN transmitem dados de e para os gateways da estação base instalados pela cidade. A rede da NNNCo coleta e gerencia os dados dos sensores em uma plataforma, a partir da qual uma interface de programação de aplicativos se conecta ao aplicativo de iluminação pública do Wellness TechGroup.
Inicialmente, os postes de iluminação poderiam ser programados para ajustar sua iluminação de acordo com uma variedade de fatores, que podem ser alterados pelos gestores da cidade a qualquer momento. Por exemplo, a iluminação pode ser ajustada de acordo com as condições ambientais, ou em um bairro específico, ou para atividades em uma determinada área – por exemplo, o término de um evento esportivo, levando a um número maior de pedestres. “Diminuir e controlar as luzes da rua é realmente um dos muitos casos de uso”, afirma Zagarella.
A cidade pode ver quando uma lâmpada pode precisar de manutenção. Se uma luz não estiver mais acesa, por exemplo, o aplicativo pode alertar os gerentes, e os despachantes podem designar uma equipe de manutenção para essa área. Dessa forma, a tecnologia elimina a necessidade de um funcionário ligar e informar que as luzes estão apagadas em uma determinada rua.
Em geral, diz Zagarella, as cidades enfrentam custos consideráveis envolvidos no envio regular de equipes para verificar o status das luzes, mas podem reduzir essa despesa fazendo a transição da manutenção periódica para a manutenção just-in-time, com as equipes não precisando mais para patrulhar para interrupções. Com a tecnologia, ele diz: “Estou chegando lá mais rápido e estou melhorando a eficiência operacional”. Há também um elemento de segurança na solução, acrescenta. Quando as luzes da rua podem ser gerenciadas remotamente, por exemplo, a cidade pode aumentar o nível de iluminação em uma área em que ocorrem acidentes com frequência.
A longo prazo, a tecnologia pode ser usada não apenas pela cidade, mas também por empresas ou organizações que queiram oferecer serviços baseados no sistema sem fio. Como o LoRaWAN é um padrão aberto, explica Moore, há um ecossistema em torno dele que permite uma ampla variedade de soluções. Os gateways podem ser usados para capturar e enviar dados, a fim de permitir o monitoramento do gerenciamento de resíduos, por exemplo, rastreando quando as lixeiras estão prontas para coleta, monitorando o progresso dos veículos de coleta ao remover resíduos ou analisando onde o excesso de condução pode ser reduzido, ou onde as coletas podem ser agendadas de forma mais eficiente.
Os casos de uso podem incluir qualquer coisa, desde detecção de poluição até gerenciamento de tráfego e serviços de emergência, relata Moore. “Essa é a parte empolgante, a adição de casos de uso que podem ser implementados – e que estamos vendo em cidades ao redor do mundo”, afirma ela. “Uma vez que a rede está instalada, o ROI continua a aumentar.”
Os nós controladores que estão sendo implantados também vêm com outros sensores, como acelerômetros que podem detectar um incidente – um carro colidindo com um poste, por exemplo – o que pode gerar um alerta. A cidade de Montevidéu ainda está em discussões com as empresas de tecnologia para determinar quais outras funcionalidades esperam integrar no curto ou longo prazo. A implantação está prevista para ser concluída durante o terceiro trimestre deste ano.
Outras cidades ao redor do mundo estão lançando soluções LoRaWAN semelhantes, diz Moore, mas em menor escala. Com a implantação no Uruguai, especula Zagarella, a tecnologia pode estar atravessando um ponto de inflexão. “Estamos discutindo com outras grandes cidades e concessionárias que buscam seguir um padrão semelhante”, diz ele.
A LoRa Alliance divulgou seu relatório de final de ano de 2021 em fevereiro deste ano, que indica um crescimento significativo e implantações de escala, bem como um aumento de membros, com 100 novos membros ingressando na organização em 2021. De acordo com o relatório, as redes LoRaWAN estão em operação em quase todos os países do mundo.