Luís Correia sobre o SparroWatch: «Conseguimos colocar a solução em qualquer sítio graças à nova coqueluche da Internet of Things»

Quem é adepto do movimento maker certamente já ouviu falar deles. Quem ainda não se iniciou nestas lides tem este ano uma nova oportunidade de o fazer e ver o que andaram a preparar os membros do laboratório One Over Zero.

Depois de se terem estreado com quadcopters e de, no ano passado, terem oferecido aos visitantes a oportunidade de simular uma missão em Marte a bordo do divertido Mars Rover, este ano o OOZ Labs apresenta o projeto SparroWatch. A criação consiste numa rede de casas para pássaros, munidas de componentes de eletrónica, que permitem a deteção precoce de incêndios florestais.

A comunicação é feita através de uma rede de malha (mesh network), sendo cada ninho um nó. Tudo isto funciona através de pequenas placas solares que alimentam baterias de portáteis usadas e garantem o funcionamento dos sensores e da comunicação. Na Maker Faire, a feira das invenções, criatividade e desenvoltura, que decorre nos próximos dias 25 e 26 de junho, no Pavilhão do Conhecimento, em Lisboa, o OOZ Labs vai apresentar três casinhas para pássaros. No meio de painéis solares, microcomputadores e alguma ansiedade, fomos encontrar o Luís Correia, um dos mentores do projeto.

SparroWatch na fase de construção
SparroWatch na fase de construção

Daniela Azevedo – SparroWatch é um sistema de deteção de incêndios em fase precoce que precisa de wi-fi, sol e baterias usadas de computadores. Como é que tudo isto funciona?
Luís Correia – O SparroWatch usa um dispositivo de wi-fi comum, como aquele que temos nos nossos telefones e tablets, por exemplo. São uns pequeninos computadores que têm exatamante essa capacidade de transmitir dados e que podem ser programados de maneira muito parecida a um outro equipamento, que é o Arduíno, bem conhecido na comunidade maker. Nós pensamos ter isto montado em mesh; numa rede de dispositivos que falam em formato multiponto, ou seja, cada um fala com cada um. A ideia é nós termos uma rede espalhada num espaço aberto em que pelo menos um dos dispositivos consegue ter contacto com um ponto de acesso comum, para fazer transmissão de dados que venham da rede. Portanto, cada um dos dispositivos vai captar informação, neste caso de temperatura e humidade, vamos conseguir fazer um mapa desses dados numa floresta e fazer uma deteção precoce de incêndios a uma distância que pode ser de dois ou três quilómetros de um ponto de Internet que possa comunicar com o servidor central.

DA – Como é feita a alimentação desse equipamento?
LC – Vamos ter, tecnicamente falando, módulos simples: painéis solares relativamente baratos para carregar as baterias extraídas de portáteis velhos, que nos vieram parar às mãos com problemas vários. As baterias dos computadores têm seis células e quando avariam, normalmente é só uma delas e nós aproveitámos as restantes. Cada casinha vai ter uma ou duas baterias que vão ter capacidade de a alimentar durante algum tempo, depende de como o sol vai conseguir embater no painel solar. Nesta fase de protótipo, percebemos que aqui em minha casa, por exemplo, temos cerca de três horas diárias de sol direto, por dia. Nos meus testes, se o  software não consumir demasiado, esse tempo é suficiente para as carregar e aguentarem as outras 21 horas.

DA – Quantos de vós estão envolvidos no projeto deste ano?
LC – Sou eu e o Nuno Correia, a fazermos casinhas e a parte do software, o João Neves, que está em Inglaterra, a fazer a parte mesh, o Bruno Amaral a fazer a parte do dashboard, e o Basílio Vieira que está a fazer os panfletos para distribuirmos aos cidadãos.

DA – E o que vão apresentar na Maker Faire?
LC – Vamos ter três casas diferentes. Uma das casas vais ter dois painéis, será o equipamento com maior capacidade para aguentar a feira inteira, ou seja, dois dias. Há um outro módulo com precisão na deteção de humidade. Tínhamos pensado também num medidor de dióxido de carbono, de CO2, mas depois deparámo-nos com um problema: esses detetores funcionam com um elemento que é aquecido, ou seja, o sensor tem uma espécie de resistência que aquece e tem de estar algum tempo aquecida a uma determinada temperatura para depois, à passagem dos gases, ser ativada a parte sensorial. Essa variação depois de aquecida é o que faz com que detete se há CO2. Ora, o que acontece é que elementos de aquecimento e baterias não são compatíveis. Neste momento não o vamos ter. O que vamos ter são os módulos de temperatura e humidade. Há uma fórmula para calcular o dew point, a fórmula do ponto de orvalho, ou seja, se eu tiver 35 graus com 80% de humidade, a probabilidade de incêndio não é muito grande mas se tiver 35 graus com 10% de humidade, a probabilidade é maior. Na Maker Faire vamos ter estes dispositivos a fazer medições de dados a cada dois minutos, em princípio. Temos que ler várias vezes o sensor porque vai funcionar assim: o circuito está a “dormir”, depois “acorda”, faz uma leitura de temperatura, ativa o wi-fi, transmite os dados e volta a “dormir”. Este é o método que não usa mesh, ou seja, liga uma vez, faz a transmissão de dados e desliga-se. Quem já fez testes de alcance consegue ter boa taxa de sucesso na transmissão de dados até cerca de 120 metros do alvo. Se considerarmos que queremos proteger uma casa que tem uma floresta relativamente próxima, podemos ter o access point perto de uma janela, que fica em linha de vista com a primeira casinha, e essa casinha provavelmente não vai estar a “dormir” tanto, porque tem de comunicar com o access point e com as outras. O código que está feito, leva o módulo a “acordar” e em três segundos faz tudo: “acorda”, faz a leitura com sucesso, transmite os dados e volta a “dormir”. As casinhas da feira vão estar a funcionar de forma autónoma.

O SparroWatch acabou por conquistar duas distinções Maker of Merit
O SparroWatch acabou por conquistar duas distinções Maker of Merit

DA – Com esses dados que vos vão sendo comunicados a probabilidade de incêndio também vos é transmitida ou só no caso de já estar um incêndio a acontecer?
LC – A nossa ideia é fazer a recolha dos dados para uma base de dados central e fazermos a análise em background. A análise de tendência não é feita pelo equipamento que está a realizar a recolha, mas sim por um outro sistema, na cloud, que vai estar na monitorização. Os dados são inferidos: se tiveres temperatura e humidade, consegues calcular o dew point; é uma fórmula matemática simples. O aviso não vai estar no pacote de transmissão de dados porque qualquer processamento extra que aí fizeres, vai consumir energia, portanto quanto menos contas tiver que fazer, melhor. Mas se percebermos que mais umas linhas de código e manter o dispositivo acordado mais um segundo melhora as probabilidades de deteção do incêndio, não temos qualquer problema em fazê-lo. Mas a ideia para já é que seja um equipamento de recolha ativo, sem grandes complexidades.

DA – Pelo que vi nas edições anteriores, a Maker Faire também é muito destinada a miúdos. Como é que vocês estão a pensar explicar o SparroWatch aos mais pequenos?
LC – Este caso é um bocadinho complicado de explicar mas vamos optar pela abordagem do passarinho, porque estas casas foram desenhadas originalmente para albergarem pássaros, são perfeitamente habitáveis [risos], feitas segundo as normas europeias de habitação.

Basílio Vieira – Os detetores de incêndio, dão conta da existência de fumo pela opacidade do ar. Não sendo possível pôr um detetor de CO2, é possível fazer isto?
LC – Os detetores a pilhas de 9 volts funcionam só durante seis meses; o outro equipamento está feito para funcionar com 220 volts, que nós não temos no local. Esse equipamento também está feito para detetar o fumo no teto, ou seja, onde está posicionado. Não vamos ter esses pressupostos. Um fogo florestal quando vem em nossa direção não tem fumo, é só calor e chama. Esses detetores só funcionam em espaços fechados.

DA – Depois de, no passado, se terem lembrado de fazer um Mars Rover, como é que este ano vos surgiu a ideia de fazer o SparroWatch?
LC – A ideia foi do nosso colega Nuno Correia. Aliás, das três vezes em que participámos, as ideias foram sempre dele. Surgiu assim, naturalmente, entre amigos.

DA – A Maker Faire é o ponto alto da apresentação destes projetos ou vale a pena investir em melhoramentos depois desta primeira demonstração ao público?
LC – O ponto alto costuma ser a Maker Faire. Curiosamente, no caso do Mars Rover, já houve duas outras apresentações pós Maker Faire, a convite. Uma delas foi no Cannes Lions, ainda no ano passado, e a outra mais recentemente, em Castelo Branco, num encontro da Associação de Informática. Para setembro deste ano já fomos convidados a apresentar o Mars Rover no Software Freedom Day. O SparroWatch, se conseguirmos ultrapassar alguns dos obstáculos que achamos que neste momento o impedem de entrar em produção, tem pés para andar. Mas tem um investimento por casa ainda avultado, de mais de 50 euros.

DA – Se pensarmos neste projeto do ponto de vista lucrativo, achas que tem mais sentido apresentá-lo a particulares ou a autarquias e proteções civis?
LC – Neste momento acho que, tal como o Mars Rover, que ainda demora meia hora para se conseguir pôr a funcionar, este caso requer outra infraestrutura informática que não é trivial. Ou seja, eu precisaria de ter uma máquina na cloud que recebesse os dados de todas as casinhas, teria que ter forma de georreferenciá-las, porque este equipamento não vai ter GPS, a instalação teria que ser alterada porque numa grande floresta, o sol não entra, logo deixaríamos de ter alimentação para os painéis solares. Teria que ser feito de outra forma, seriam casos de implementação mais complexos. E também seria possível notificar as pessoas por mail ou sms. Neste caso também temos estas limitações porque estamos a juntar o útil ao agradável: a deteção de incêndios e a casa para o passarinho. Se esquecermos o passarinho [risos], torna-se mais simples, porque podemos pendurar isto no topo de uma árvore ou dos postes de madeira que ainda existem para comunicações. Se tivermos um software robusto, conseguimos colocar a solução em qualquer sítio porque este módulo, de cinco euros, é a nova coqueluche da Internet of Things.

BV – Um outro vizinho do outro lado da floresta pode estar a receber os mesmos dados, processá-los e enviá-los para a cloud?
LC – Uma das características das transmissões em grelha, em mesh, é que qualquer casinha pode comunicar com qualquer outro ponto fora da mesh. Vamos imaginar que tens 300 casinhas e só um ponto de acesso; tens um ponto único de falha. Basta que outra casinha consiga falar com um access point de um vizinho e já duplicaste a possibilidade dos dados chegarem ao servidor na cloud. Cada casinha de pássaro tem uma identificação única e tu consegues inferir o nó de saída.

DA – Durante quanto tempo se podem manter os dados recolhidos? É possível fazer algum mapeamento e estabelecer-se um padrão?
LC – Do ponto de vista de big data recolhes os dados todos, não é data warehouse. Literalmente atiramos com os dados para lá. Depois podemos considerar que os dados que são relevantes para nós são os dos últimos seis meses, por exemplo. Se houver necessidade de reter dados, então sim é feita a granularidade, ou seja, agregas os dados por semana, semestre, por ano, o que for. Pode ser recolhida a temperatura média por hora de todas aquelas casas. Ficam na cloud apenas os dados brutos, não interpretados. Existem serviços gratuitos para isso.

Daniela Azevedo e Basílio Vieira

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