Análise da qualidade do ar em tempo real usando rede de sensores

• Processo: 18/03581-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Programa Capacitação - Treinamento Técnico
• Vigência (Início): 01 de maio de 2018
• Vigência (Término): 31 de outubro de 2018
• Área do conhecimento: Ciências Sociais Aplicadas - Planejamento Urbano e Regional - Métodos e Técnicas do Planejamento Urbano e Regional
• Pesquisador responsável: Luis Augusto Gomes Rocha
• Beneficiário: Marcelo Oliveira da Silva
• CNAE: Atividades profissionais, científicas e técnicas não especificadas anteriormente
• Vinculado ao auxílio: 17/08693-6 - Análise da qualidade do ar em tempo real usando rede de sensores, AP.PIPE
• Assunto(s): Gestão ambiental Qualidade do ar Tecnologia ambiental Planejamento territorial urbano Tempo-real Monitoramento ambiental Sensores
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: dados ambientais | Gestão Ambiental | planejamento urbano | Qualidade do ar | Tecnologia Ambiental | tempo real | Qualidade do ar e Tecnologia Ambiental

Resumo

O ar é fundamental para a vida da significativa maioria dos seres vivos, incluindo o homem. A qualidade do ar reflete, assim, na saúde e qualidade de vida, e quando comprometida ou sobrecarregada de poluentes pode causar danos à fauna, à flora e aos materiais. Os poluentes atmosféricos, muitas vezes imperceptíveis a olho nu, favorecem o desenvolvimento de doenças no trato respiratório, como asma, bronquite, enfisema pulmonar e câncer de pulmão, e no sistema cardiovascular, sendo as crianças, idosos e pessoas que já apresentam doenças respiratórias, os mais vulneráveis. Dada a importância da qualidade do ar para a vida, o seu monitoramento e controle é ponto crucial no planejamento urbano para a gestão tanto em âmbito público quanto privado. Nesta perspectiva destaca-se o programa QUALAR - Programa de Qualidade do Ar desenvolvido pela Companhia Ambiental Do Estado De São Paulo - CETESB, que se baseia em uma rede de estações automáticas fornecendo informações de forma aberta, pública e pontual da qualidade do ar em diversos municípios. Essa iniciativa transcreve como é possível a aquisição de dados ambientais e conseguinte fornecimento das informações ao público, auxiliando em pesquisas e decisões de planejamento estratégico urbano. A ação de fornecer informações de forma aberta para população através de mecanismos capazes de capturar, tratar, disseminar e utilizar essas informações como base para tomada de decisões representam em parte o conceito de "Cidades Inteligentes", sendo definido como o uso de Tecnologias da Informação e Comunicação para verificar, analisar e integrar as informações-chaves de sistemas centrais em cidades. O presente projeto tem por objetivo demonstrar a viabilidade da implementação de uma rede de sensores para o monitoramento da qualidade do ar, cujas informações serão processadas por meio da aplicação do método geoestatístico de Krigagem e serão disponibilizadas por um sistema de tempo real na web para os usuários finais. Serão analisadas, processadas e disponibilizadas informações de variáveis ambientais relevantes para a análise da qualidade do ar, sendo elas a velocidade dos ventos, temperatura, umidade relativa do ar, dióxido de carbono e material particulado, bem como índice UV e pluviosidade. O microcontrolador Arduino® será utilizado para interligar os sensores para obtenção dos valores das variáveis ambientais, constituindo, assim, os nós de monitoramento. A escolha desta plataforma se justifica por seu baixo custo e por ser baseada em software de código aberto. A comunicação entre os nós de monitoramento será feita por meio de rede sem fio utilizando o protocolo ZigBee, que se caracteriza como um sistema de telemetria de baixo consumo de energia, baixo custo e alta confiabilidade. Com a execução deste projeto espera-se obter um sistema de monitoramento em pequena escala que apresente dados fidedignos e precisos sobre a qualidade do ar. Para tanto, as restrições temporais são indispensáveis à execução do projeto, o que implica na necessidade do desenvolvimento de um sistema de tempo real com base no método geoestatístico Krigagem, utilizado para gerar mapas que viabilizem a visualização e interpretação das informações. (AU)