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Redes Mesh em cidades inteligentes: saiba como a conectividade permite uso mais eficiente da energia

As cidades inteligentes, ou Smart Cities, são aquelas que utilizam a tecnologia para promover o bem estar dos moradores, o crescimento econômico e, ao mesmo tempo, melhorar a sustentabilidade. De acordo com o Cities in Motion Index, do IESE Business School na Espanha, nove variáveis podem indicar o nível de Inteligência de uma cidade. São elas:

  • Capital humano
  • Coesão social
  • Economia
  • Meio ambiente
  • Governança
  • Planejamento urbano
  • Alcance internacional
  • Tecnologia
  • Mobilidade e transporte

Em uma cidade inteligente, o sistema de iluminação pública é uma parte fundamental do planejamento urbano, já que serve como porta de entrada para a inserção de soluções mais inteligentes, que vão desde o uso mais eficiente da energia, com novos modelos de medição ou variação da intensidade da luz por faixa de horário e detecção de movimento, reduzindo o consumo, até a retomada mais rápida do serviço em caso de falha.

Mas, para que esse cenário se torne realidade é preciso contar com a oferta de conectividade confiável e resiliente. A solução está na implantação de redes Mesh para cidades inteligentes. Uma plataforma de comunicação que entregue dados em tempo real, sem tempo de inatividade, garante que a concessionária suporte a demanda de energia.

Interrupções no fornecimento de energia geralmente não são planejadas e a restauração do fornecimento pode envolver várias etapas e um longo tempo de espera. Podem ser necessárias diversas visitas de campo, para identificar, localizar e resolver o problema. Imagine esse tipo de processo de restauração do serviço: uma equipe de inspeção iria até o local onde ocorreu a interrupção para rastrear o problema e, depois, voltaria à sede e entregaria um relatório a uma equipe de serviço, que então iria ao local resolver o problema. Resumo da história: muitos deslocamentos, alto custo e longo tempo para retomada do serviço.

Solução está na conectividade

Segundo Ricardo Hayashi, responsável por Produtos para Conexões Inteligentes da Atech, “a tecnologia de redes Mesh para cidades inteligentes monitora a saúde da estrutura da rede de energia, disponibilizando o acesso a todas as informações em qualquer período e local – inclusive com uma tabela estatística do nível de demanda de energia para auxiliar a identificação, por exemplo, de sobrecarga nas subestações.

“Dessa forma, permite responder com agilidade a problemas que possam afetar as redes de distribuição e o fornecimento de energia. É uma forma de resolver em minutos um problema que levaria horas para ser solucionado de forma manual e, principalmente, entregar a melhor qualidade possível da energia elétrica fornecida.

“Um exemplo prático está na identificação da ausência de energia em uma determinada área. Com tecnologia de redes Mesh para cidades inteligentes, a distribuidora pode reestabelecer parte do serviço e redirecionar o fornecimento de energia de forma rápida e remota, sem a necessidade de aguardar a presença física de profissionais que irão atuar in loco”.

Hayashi também destaca que “como todos os dados coletados com a utilização de redes Mesh são enviados em tempo real (online) para os respectivos centros de medição, as distribuidoras têm condição de monitorar corretamente o consumo dos clientes (identificando os horários de pico e os comportamentos de uso de energia) para cobrar, também, o valor correto dos mesmos. Por isso, não há perda de receita comercial e é possível reduzir custos com infraestrutura e mão de obra”.

Controle remoto da rede

Com a instalação de redes Mesh para cidades inteligentes, é possível monitorar o controlar o seu funcionamento da rede elétrica de forma remota, com capacidade de supervisão, medição e controle em tempo real.

Segundo os engenheiros Erica M. Bueno e José Alexandre Nalon, em estudo publicado na Revista Ciência e Tecnologia, cada ponto de luz incorpora um dispositivo controlador a fim de coletar dados operativos e enviar através de uma rede de comunicação sem fio a informação até a central de controle. O sistema de supervisão e controle de iluminação pública permite então ao operador a execução de vários telecomandos:

  • Ligar e desligar uma lâmpada da iluminação pública
  • Ligar ao mesmo tempo um conjunto de lâmpadas
  • Fazer o controle da intensidade da iluminação (dimmerização)

Permite também a monitoração de vários itens da rede da iluminação pública:

  • Alarme de falha da lâmpada
  • Alarme de lâmpada piscando
  • Alarme de lâmpada acesa durante o dia
  • Alarme de falta de tensão de alimentação
  • Lista de eventos
  • Medição imediata de tensão, corrente e potência instantânea e média da rede

Além disso, a monitoração do sistema de supervisão e controle de iluminação pública oferece vantagens como:

  • Redução no consumo de energia proporcionado pela utilização da função dimmer por permitir que a intensidade de luz na iluminação pública seja controlada
  • Gerenciamento do consumo de energia, pois possibilita identificar eventuais problemas de desvio de energia, bem como o planejamento do consumo
  • Eficiência na gestão das equipes de campo com o deslocamento adequado aos problemas detectados pela operação do sistema de iluminação

 Como funciona a rede Mesh

Uma rede Mesh pode ser entendida como uma “rede de nós”. Diferentemente do que ocorre nos sistemas tradicionais, nesse caso não há um único roteador conectado à Internet, mas sim vários. Juntos, eles trabalham para levar o mesmo sinal para vários pontos do ambiente. Fazendo uma comparação, seria como se você tivesse vários repetidores de sinal na sua casa.

A principal vantagem aqui é que não há perda de qualidade do sinal pelo fato de um desses nós estar mais distante do roteador principal. Pelo contrário. Em teoria, quanto mais nós no ambiente, mais intenso o sinal pode ficar.

Tudo vai depender de quantos roteadores compatíveis com essa tecnologia estiverem vinculados à mesma rede.

Se as redes Mesh funcionam de forma parecida ao que os repetidores de sinal fazem, por que eles não conseguem reproduzir essa tecnologia? A resposta é simples: o principal diferencial está no sistema.

Cada roteador compatível com redes Mesh conta com um software especial instalado que se encarrega de fazer o gerenciamento da distribuição do sinal.

A ideia é criar uma forma inteligente de gerenciar o sinal. Por exemplo, se em um determinado ponto mais afastado está sendo realizada uma tarefa que requer banda maior, o sistema se encarrega de direcionar uma parte maior do sinal para lá.

Assim, todos os roteadores ajudam uns aos outros, garantindo sempre a máxima eficiência nas tarefas em qualquer ponto da rede. A conexão, portanto, permanecerá sempre estável dentro do raio de alcance pré-determinado pelo roteador principal. Tudo isso é feito de forma automática, sem que o usuário precise fazer nenhuma ação.