Quem vive nas grandes cidades enfrenta problemas variados em seu dia a dia, entre eles os relacionados à segurança e ao trânsito, que exigem respostas rápidas e soluções criativas. Mas, para poder agir sem demora e tomar as decisões mais adequadas, é essencial saber rapidamente o que está acontecendo nos espaços e caminhos urbanos.

Nesse contexto, ter um ponto privilegiado de observação e contar com a transmissão imediata dessas informações seria uma grande ajuda. Pensando nisso, o cientista da computação Jó Ueyama e a equipe do Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação (ICMC) da Universidade de São Paulo (USP), em São Carlos, desenvolveram um veículo aéreo não tripulado capaz de sobrevoar áreas urbanas, captar informações sobre o trânsito e transmiti-las em tempo real para motoristas e órgãos públicos. 

O equipamento, um microcóptero de fabricação alemã, foi totalmente adaptado pelo grupo de pesquisa da USP e recebeu uma câmera de alta definição, sensores, um microcomputador (do tamanho de uma caixa de fósforos), bateria e sistema de transmissão de dados de alta velocidade (de 54 megabits por segundo). Os sistemas instalados permitem a programação prévia do caminho a ser percorrido pelo microcóptero. “A intenção é coletar os dados e transmiti-los em tempo real para os computadores ou smartphones que ficam no solo”, afirma Ueyama.

A transmissão dos dados será feita por meio da rede formada pelos automóveis mais novos em circulação – os que já são equipados com computador com transmissão sem fio e sistema de posicionamento global (GPS). Segundo o pesquisador, a rapidez na transmissão e circulação dos dados entre os veículos ajudará a promover a segurança no trânsito, por exemplo, em casos de acidente ou problema na pista, já que a informação chegará o quanto antes ao motorista, permitindo que ele, com o uso do GPS, crie uma rota alternativa.

Redes móveis que conectam carros a outros sistemas (nesse caso, o microcóptero e outros computadores no solo) são chamadas de redes veiculares ad hoc (ou VANETs, na abreviação da expressão em inglês). Redes computacionais ad hoc são aquelas que não apresentam pontos de convergência de dados (como um ponto de acesso), ou seja, nas quais os integrantes atuam de modo independente e descentralizado.

Segundo Ueyama, o microcóptero atuará como uma “mula de dados”, já que transportará e transmitirá as informações pela rede VANET. “Com a rede sem fio Wi-Fi, 3G e seus sensores (como o GPS), o microcóptero poderá, por exemplo, saber o local de um acidente na rodovia e então transportar e disseminar a informação do acidente por essa rede, alertando os motoristas para que, com a ajuda do GPS, busquem rotas alternativas”, afirma o pesquisador. Assim, o equipamento agirá como um agente de trânsito, informando as melhores rotas aos motoristas em tempo real. 

Alerta de enchentes

O microcóptero também poderá ter outros usos. Um dos projetos do grupo do ICMC, em parceria com a prefeitura de São Carlos (SP), utiliza o aparelho para prevenir problemas causados por enchentes. Sensores foram instalados dentro de um rio da cidade, que transborda com chuvas fortes e causa transtornos. “Usamos os locais de risco mapeados pelo pessoal da engenharia ambiental e instalamos os sensores para identificar a possibilidade de enchentes”, conta Ueyama.

“Os sensores estão conectados a um pequeno computador instalado em um poste. Quando identificam a enchente, o computador transmite a informação para o microcóptero, que então envia os dados da enchente a um centro de controle”, explica Ueyama. Os dados, recebidos em tempo real, permitirão que a prefeitura adote rapidamente as medidas necessárias para prevenir possíveis problemas decorrentes da enchente.

O microcóptero carrega tipos diferentes de sensores e os dados coletados por eles são transferidos para computadores no solo em tempo real. (foto: Fernanda Vilela)

Em 22 de outubro último, uma enchente ocorrida em São Carlos teve consequências graves, prejudicando a população e o comércio. Os sensores instalados pela equipe de Ueyama previram a enchente com 15 minutos de antecedência, ao medir o aumento da pressão da água do rio resultante da chuva. Entretanto, com o desenvolvimento da pesquisa, o pesquisador garante que será possível prever uma enchente quase seis horas antes que ela aconteça.

O microcóptero também poderá ser usado como uma espécie de monitor de áreas onde o tráfico de drogas está presente. “Como o equipamento é silencioso (movido a bateria) e alcança grandes alturas, pode ser confundido com um pássaro e passar despercebido, ficando livre para fazer filmagens, obter fotografias e ajudar no monitoramento dessas áreas”, explica o pesquisador.

Mais uma possibilidade seria o uso de um modelo de maior tamanho para a pulverização de pesticidas em plantações. “Nesse caso, os sensores a bordo poderiam detectar a quantidade de pesticida no solo e corrigir a rota, para garantir uma aplicação ótima, sem precisar do controle de um piloto”, diz o cientista da computação.

“Quando os aviões pulverizadores liberam o pesticida, muitas vezes esses compostos atingem outras áreas, como florestas e córregos”, alerta. “A delimitação correta da área de pulverização, proporcionada pelos sensores, reduziria o volume lançado e ajudaria a preservar o entorno das plantações”.

Fernanda Távora
Ciência Hoje On-line