Rede inteligente e cidade inteligente
A ideia de redes inteligentes e cidades inteligentes baseia-se na diretiva 27/2012 da UE, que define objetivos e operações para a redução da demanda de energia (pegada de carbono) em várias atividades.
Eles compartilham várias características conjuntas:
As cidades inteligentes e as redes inteligentes são ativamente promovidas porque se espera que gerem economia de custos. No entanto, também se considera que elas exigem um investimento significativo devido à necessidade de internet de alta velocidade e requisitos de rede de transmissão da geração “X”.
Além disso, um dos maiores desafios para o sucesso das redes e cidades inteligentes é a necessidade de influenciar o comportamento dos consumidores, o comportamento da maioria das pessoas e famílias.
O objetivo principal: Influência comportamental
A interseção mínima de ambos os conceitos é, portanto, clara. Trata-se de influenciar o comportamento das pessoas, com o objetivo de diminuir sua pegada de carbono, o que é possível por meio da comunicação. Podemos acrescentar outro elemento essencial: diminuir o consumo de água.
Para encontrar soluções eficazes para esses conceitos, vamos voltar ao fundador da cibernética, Norbert Wiener, que definiu os processos básicos de regulação em sistemas (vivos e não vivos). A questão fundamental dessa regulação é o feedback, ou seja, a medição e a informação do sistema regulado.
Importância do feedback do consumidor
Há um fato claro decorrente de todos os projetos. Para que o homem influencie ativamente seu comportamento econômico, ele deve ter informações sobre seu consumo, pelo menos mensalmente.
Se o sistema de feedback for realizado por meio de depósitos mensais constantes com um extrato anual, 98% dos clientes não verificarão se têm direito a um reembolso, nem mesmo o valor pendente. Isso se aplica a todas as mídias.
Em outras palavras: se o cliente não estiver envolvido no sistema de redução do consumo, as ferramentas legislativas sugeridas ficarão muito aquém de seus objetivos.
Transmissão de dados e desafios de comunicação
Outra experiência de projetos realizados é a seguinte: as informações que têm um valor informativo importante não são necessariamente grandes em termos de bytes e megabytes. Se a frequência for aumentada de forma sensata, é possível usar canais de dados muito lentos para suas transmissões.
As implementações de AMM na Europa revelaram problemas com a cobertura de sinal das operadoras de telecomunicações. Foi comprovado que aproximadamente 15% da área de cobertura está completamente sem sinal, e 20-25% da área tem níveis de sinal muito instáveis, dependendo das condições climáticas. Isso significa que quase 40% da área de cobertura está permanentemente, ou frequentemente, sem sinal. O motivo é simples: dinheiro.
Não dá para acreditar nos belos mapas fornecidos pelas operadoras, onde são compartilhadas “informações de cobertura”. O diabo está nas palavras “100 % de cobertura de sinal”. As operadoras se esquecem de acrescentar “de acordo com a licença paga”.
Necessidades de comunicação para redes e cidades inteligentes
Do ponto de vista econômico, em áreas com menor densidade populacional, não é viável construir essa infraestrutura e a operadora não é obrigada a cobrir todas as áreas. Ela só precisa cobrir a área definida em sua licença.
Podemos dizer que conceitos como rede inteligente e cidade inteligente estão se concentrando no consumo de mídia e energia relacionado às atividades humanas. Embora o tamanho das informações recebidas não seja grande do ponto de vista dos dados, para transferi-las, precisamos de canais de comunicação robustos e amplamente implantados.
Não é necessário ter um canal de comunicação de alta velocidade, mas ele deve estar disponível para todas as atividades humanas cujos impactos queremos diminuir.
O papel dos medidores eletrônicos inteligentes
As implementações realizadas devido à Diretiva 27/2013 da UE incluíram a implantação aérea de medidores eletrônicos inteligentes (com comunicação PLC de dois lados) em residências. Nesse ponto, o medidor eletrônico se torna o quadro de distribuição das residências e concentra as informações medidas da mídia usada durante as atividades e, posteriormente (junto com outros dados sobre valores de energia), as envia para sistemas superiores.
Uma das principais vantagens desse sistema é o fato de ele já estar parcialmente construído. Até o final de 2020, ele deverá estar completamente concluído. Portanto, não é necessário investir dinheiro na construção de canais de comunicação. Devido à influência das energias renováveis, já estão ocorrendo solicitações para que os medidores eletrônicos funcionem como uma central telefônica doméstica.
Estudo de caso: Projeto de medidor inteligente da República Tcheca
Considere um caso real da República Tcheca. Em um projeto de 50.000 pontos de medição, o sistema foi construído com cada medidor eletrônico residencial conectado a um receptor que lia as saídas dos sensores da casa (água, aquecimento e gás) por meio do M-Bus sem fio (veja a figura 1).
Essa solução é muito estável do ponto de vista de longo prazo e não teve nenhum impacto negativo nos dados transferidos do medidor eletrônico. Além disso, demonstrou claramente que não é necessário construir outro canal de dados apenas para transmitir essas informações.
O bônus: apesar de ser uma solução piloto, ela fez sentido do ponto de vista econômico desde o início.
Conclusão: Um bônus inesperado?
Apesar dos desafios de infraestrutura, comportamento do consumidor e redes de comunicação, a implementação de redes e cidades inteligentes continua sendo uma etapa crucial para reduzir as pegadas de carbono e otimizar o consumo de recursos.
Projetos reais, como a iniciativa de medidores inteligentes da República Tcheca, demonstram que soluções eficazes podem ser tecnicamente viáveis e economicamente viáveis. Com os avanços contínuos nas tecnologias de comunicação e no suporte regulatório, a visão de cidades inteligentes e redes inteligentes totalmente integradas pode se tornar realidade.