Escrito por Jeziel Mateus de Abreu e Gabriel Belo Dias
Você já imaginou como a tecnologia e o uso inteligente de dados podem se unir para melhorar nossa qualidade de vida? A coleta e a análise de dados desempenham um papel crucial na construção de uma cidade mais sustentável e eficiente.
A revolução das smart Cities, ou cidades inteligentes, chegou ao município de Foz do Iguaçu, no Paraná, em 2020, com o bairro Vila A como seu ambiente experimental no projeto conhecido como Vila A Inteligente.
Neste post, iremos nos aprofundar nesse universo fascinante, explorando casos específicos, como o monitoramento do tráfego de automóveis, a supervisão do consumo de água em bebedouros públicos e a identificação de falhas de conectividade dos componentes do projeto, tudo isso proporcionado por soluções open source. Ademais, abordaremos como ferramentas modernas e processos inteligentes estão tornando isso possível.
Convidamos você a ler este conteúdo que preparamos mesmo que não seja um expert no assunto!
Como é feito o armazenamento de dados?
Parta do princípio de que os semáforos do bairro Vila A não são apenas semáforos, mas, sim, estruturas inteligentes que rastreiam quantos carros, motos, caminhões e ônibus passam por eles a cada instante, incluindo suas velocidades.
Tudo isso é possível graças à tecnologia de sensores IoT, eles coletam esses dados e os enviam para uma plataforma central. Dentro dessa plataforma, são realizados tratamentos para tornar essas informações acessíveis e úteis, permitindo que os responsáveis pelo projeto realizem uma análise muito mais intuitiva.
Câmeras inteligentes em semáforo na Avenida Paraná. Fonte: Kiko Sierich/PTI, 2021.
Levando em consideração a pista de caminhada e o gramadão, locais públicos para atividades ao ar livre e de lazer no bairro, você encontrará uma comodidade surpreendente: estações de hidratação. Esses equipamentos oferecem água quente e fria gratuitamente ao público e para animais de estimação.
O que torna isso ainda mais interessante é que, cada vez que alguém aciona um desses aspersores nos bebedouros, dados valiosos são gerados e enviados para uma plataforma web dedicada a seu armazenamento.
Estação de hidratação do projeto Vila A Inteligente. Fonte: Imprensa Vila A, 2021.
Assim como qualquer equipamento eletrônico e de tecnologia, os dispositivos utilizados em smart cities estão sujeitos a falhas, seja devido a fenômenos naturais, acidentes ou outros eventos imprevisíveis.
É nesse contexto que entra o uso do sistema Zabbix, uma poderosa ferramenta de monitoramento de redes e sistemas que permite acompanhar o desempenho e a disponibilidade de dispositivos, aplicativos e serviços em uma infraestrutura de TI.
Sua operação é inteligente: ao instalar agentes nos equipamentos a serem monitorados, o Zabbix coleta dados relevantes e os envia para um servidor central.
Esse servidor, por sua vez, analisa esses dados e, se identificar irregularidades ou problemas, emite alertas para os responsáveis.
Dessa forma, a ferramenta desempenha um papel crucial ao manter a integridade e a eficiência dos sistemas, centralizando e fornecendo dados vitais em tempo real para promover insights, revelar padrões, tendências e potenciais vulnerabilidades das operações do projeto.
Tela de visualização de dados dos dispositivos no Zabbix.
Extração e tratamento dos dados
Tendo em vista as câmeras inteligentes contidas nos semáforos, nem sempre os dados retornados são ideais para serem utilizados em relatórios e em dashboards. Então, são aplicadas técnicas de extração, tratamento, junção e padronização de dados.
Esses processos – conhecidos como pipeline de dados – são indispensáveis para assegurar a qualidade, a consistência e a confiabilidade dos dados, sendo assim fundamentais para a geração de insights.
Para isso, foi utilizada a ferramenta Pentaho Data Integration, uma solução gratuita e de código aberto projetada para processos de transformação e carga de dados e demonstrada nas imagens a seguir.
Pipeline de dados com a ferramenta Pentaho Data Integration
Para lidar com os dados das estações de hidratação, aproveitou-se a tecnologia oferecida pelo Power Automate, anteriormente conhecido como Microsoft Flow.
Essa ferramenta atua como um assistente automatizado de navegação na web, sendo capaz de visitar páginas da web, extrair informações relevantes e automatizar tarefas repetitivas. Funcionando de forma análoga a um humano que lê um livro, o Power Automate economiza tempo e esforço.
Após a coleta dos dados, eles são estruturados e armazenados em um arquivo Excel, tornando-os prontos para serem utilizados na criação de relatórios que embasam a tomada de decisões.
Com essa abordagem, otimizamos o processo de obtenção e organização de informações essenciais para nossa operação.
Exemplo de fluxo de automação na ferramenta Power Automate.
Com o objetivo de extrair e processar os dados da plataforma web Zabbix, utilizou-se a API Python disponibilizada pela empresa em conjunto com a documentação fornecida.
Imagine a API como um mensageiro: você pede a ele para buscar informações no Zabbix, e ele retorna com os dados desejados para você. Em seguida, os dados foram tratados, organizados e armazenados em um banco de dados de fácil acesso.
Processo de chamada de API em Python
Desenvolvimento de dashboards e acompanhamento de indicadores
Após coletar, tratar e armazenar todos os dados em um banco de dados, utilizou-se a ferramenta gratuita de BI Metabase.
Com ela, transformamos todos esses números e informações em imagens e visualizações fáceis de compreender, como gráficos interativos e tabelas informativas.
Essa etapa é fundamental, pois nos permite ver e compreender rapidamente o que está acontecendo com os dados.
Utilizando os dados dos semáforos instalados no bairro, podemos analisar os horários de maior tráfego de veículos, identificar áreas em que o trânsito pode ser aprimorado e até mesmo compreender as variações sazonais, distinguindo os períodos de tráfego intenso e os momentos de menor movimentação nas ruas.
A saber, notou-se que, entre setembro de 2022 e março de 2023, a circulação de carros foi predominante, totalizando 3.279.841 ocorrências, seguida pela circulação de motos, ônibus e caminhões, com 285.366, 43.834 e 34.057 passagens, respectivamente, conforme evidenciado nos gráficos abaixo.
Gráfico 1
Gráfico 2
Por meio dos dados coletados no gramadão e na pista de caminhada, é possível otimizar o uso de recursos de forma significativa.
O conhecimento preciso sobre o consumo de água e os momentos em que os aspersores são mais acionados possibilita uma gestão mais eficiente e sustentável desses dispositivos. Durante o período de setembro de 2022 a fevereiro de 2023, os bebedouros registraram um total de 10.708 utilizações.
É interessante notar que o consumo de água gelada, que totalizou 41.120 acionamentos, foi 7 vezes maior que o de água quente, que foi de 5.373. Cabe também citar que os fins de semana se destacam como os dias de maior consumo, coincidindo com o aumento do fluxo de pessoas nos locais supracitados.
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