Cidades inteligentes - Conheça 2 tecnologias emergentes que diminuem o desperdício de energia

Dados da Organização das Nações Unidas (ONU) apontam que aproximadamente 54% da população mundial vive em áreas urbanas. Além disso, as estimativas do órgão são que, em 2050 esse número aumentará para 66%. Nesse contexto de crescimento, somado à escassez de recursos, uma das estratégias mais eficientes para melhor aproveitamento dos mesmos e promover um desenvolvimento sustentável, são as cidades inteligentes.

As também denominadas smart cities surgiram na década de 1990, sendo impulsionadas pela transformação social, cultural, ambiental e econômica. De modo geral, para serem assim chamadas, as cidades devem utilizar os recursos tecnológicos de forma assertiva, gerando sustentabilidade e uma melhor qualidade para todos. 

Na prática, as iniciativas pública e privada precisam investir em melhorias na infraestrutura local e criar soluções sustentáveis e inovadoras, resolvendo problemas de mobilidade urbana, preservação ambiental, habitacional e de consumo. Dois conceitos ligados ao de cidades inteligentes são os Smart Meters e Smart Bridges, os quais se utilizam de tecnologias que auxiliam a frear o desperdício de energia. 

Duas tecnologias emergentes que diminuem o desperdício de energia

O Brasil, mais especificamente as regiões Sul e Sudeste, tem passado por uma grave crise hídrica. Segundo informações da fundação SOS Mata Atlântica, trata-se do pior cenário dos últimos 100 anos. 

Outro dado alarmante é do pesquisador do Programa de Pós-Graduação em Ciência Ambiental do Instituto de Energia e Ambiente (IEE) da Universidade de São Paulo (USP), Pedro Luiz Côrtes. Segundo ele, se comparado com 2013, quando havia mais água disponível e, mesmo assim, houve uma crise de abastecimento nos dois anos seguintes, a atual situação aponta para falta de água nas residências de São Paulo em 2022. 

Não são apenas os recursos hídricos que podem vir a faltar, mas também o fornecimento de energia elétrica, já que a mesma depende da água para ser produzida. Por motivos como este que, dentro do conceito de cidades inteligentes estão as duas tecnologias emergentes já citadas. Confira suas funcionalidades, aplicações e benefícios:

• Smart grid

O smart grid consiste na conexão de medidores inteligentes ao usuário final, fazendo com que, dessa maneira, a operação se torne totalmente remota, diminuindo custos e otimizando as medições realizadas nas cidades, sem a necessidade de operadores humanos porta a porta.

Um dos componentes do smart grid é o smart meters, conceito de medidores digitais que reúnem, armazenam e transferem os dados de consumo. Eles se distinguem dos eletromecânicos por fazerem a captação digital dos dados, independentemente do tipo de insumo medido. Ou seja, água, gás ou combustível.  

Eles fornecem ao consumidor e ao fornecedor de energia atualizações regulares e precisas sobre a quantidade dos recursos utilizados. Os medidores vêm com um display doméstico (IHD) que mostra o quanto de energia é usado em tempo real e os respectivos custos. Além disso, é possível criar uma conta ou contar com um aplicativo que mostra estes dados. 

Seu funcionamento se dá através de redes sem fio, semelhantes às da telefonia móvel, para o envio das informações. Enquanto os smart meters de eletricidade são conectados à rede elétrica e monitoram quanta energia está sendo utilizada, os medidores de gás são alimentados por bateria e permanecem desativados na maior parte do tempo, sendo ativados a cada meia hora para fazer a leitura e comunicar os dados através do medidor de eletricidade. 

Outro ponto é que os medidores são conectados a um hub de conexão, permitindo que se comuniquem com seu IHD através da rede doméstica onde a tecnologia está instalada. Além disso, se comunica através da rede dos fornecedores para que possam fazer o envio de informações. 

Vale frisar que existem diferentes tecnologias que conectam o IHD ao hub, sendo banda única, banda dupla ou os mais recentes centros de comunicação “alt HAN”, que possibilitam a comunicação entre residências onde os smart meters estão distantes, como em propriedades rurais, ou onde há paredes grossas, no caso de prédios. 

• Smart bridges

Outro componente são os smart bridges, ou pontes inteligentes, que interligam dispositivos inteligentes à internet, permitindo monitoramento e controle a partir de um dispositivo móvel.

Essas tecnologias trazem inteligência aos sistemas, conectando à rede elétrica e diminuindo o desperdício de energia. Elas permitem, por exemplo, que as informações sobre consumo sejam coletadas via wireless, sem necessidade de equipe na rua.

Os smart bridges, que consistem numa caixa de tamanho similar a um sanduíche e se conectam ao roteador sem fio, certamente são uma das partes mais importantes das casas ou empresas inteligentes atuais. Isso porque, mesmo que estes locais contem com termostatos, lâmpadas e fechaduras inteligentes, por exemplo, muitas vezes se torna inviável fazê-los trabalhar de forma integrada ou por conta própria. 

Ao utilizar o também denominado hub inteligente, ele literalmente atua como uma ponte entre os dispositivos e a internet, permitindo que se conecte, monitore e controle todos eles a partir de um único dispositivo móvel de qualquer lugar e em tempo real. 

Para que funcionem, os smart bridges necessitam de hardware, sendo rádio sem fio, microcontrolador, conector Ethernet e luz LED, software e firmware. Assim que são conectadas a um roteador, os sistemas passam a funcionar, fazendo com que comandos de dados por dispositivos móveis automatizem as ações e corrijam desequilíbrios.

Fora do Brasil, esse modelo já é realidade. Ele tem como base a Internet das Coisas (IoT) dentro do ambiente do usuário. Por exemplo, hoje há geladeiras que mostram quantos watts estão consumindo. Além disso, geram dados que podem ser trabalhados por ferramentas de Business Intelligence (BI) pelas empresas de energia, fornecendo informações do perfil de consumo dos clientes.

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