O documento discute o Sistema Integrado de Gestão da Infraestrutura Urbana (SIGINURB), que visa integrar os processos de planejamento, projeto, construção, operação, manutenção e descarte dos ativos urbanos de uma cidade. O SIGINURB utiliza matrizes de impacto para analisar as interrelações entre os diferentes processos urbanos e suas fases do ciclo de vida, além de propor um modelo de supervisão e controle com quatro camadas.
IoT - Internet of Things - na Iluminação Pública
1. SMARTLAB
Sidnei Martini
26/11/14
Sistema Integrado de Gestão da Infraestrutura Urbana SIGINURBGestão da Iluminação Pública
Workshop Tecnológico: Impacto das TICs nas Cidades Inteligentes
2. SMARTLAB
2
Infraestrutura urbana:Meios para dar condições de vida e conforto à uma cidade.
Ativos urbanos:Objetos e sistemas que compõem a infraestrutura urbana.
Ciclo de vida dos ativos urbanos:
Gestão de ativos urbanos:Gestão de processos urbanos
SIGINURB:Sistema Integrado de Gestão da Infraestrutura Urbana
SIGINURB -Premissas
PlanejamentoNormalmente segmentado pelas especialidades.
ProjetoBásico e executivo. Urgência na execução.
ConstruçãoNormalmente desacoplada de construções anteriores.
OperaçãoNormalmente isolada e focada em cada ativo.
ManutençãoCorretiva, principalmente. Antecipada, pouco frequente.
DestinaçãoRaramente considerada
3. SMARTLAB
Ciclo de vida dos ativos urbanos
Planejamento
Projeto Básico
Construção
Operação
Manutenção
Destinação
ProjetoExecutivo
3
SIGINURB -Premissas
4. SMARTLAB
4
Principais Processos de Infraestrutura Urbana
SIGINURB -Processos
Água PotávelSuprimento, reserva
Água PluvialBocas de lobo e galerias
EsgotoDoméstico, químico, hospitalar
ResíduosLixo comum, Químicos
Energia ElétricaAlta tensão, Tensões de uso final
IluminaçãoPública, Externa a edifícios
GásGás natural, Gás liquefeito de petróleo
EstacionamentoPúblico, Reservado
TrânsitoInterno, Do entorno
SegurançaPública, Patrimonial, Acesso
FaunaCães, gatos, aves
FloraÁrvores, Plantas
Telecomunicações Telefone, Wi-Fi, IPTV
Qualidade do ArGases, Particulados
MeteorologiaRegistro de ocorrências, Previsão
Descargas atmosféricasRegistro
5. SMARTLAB
5
SIGINURB –Supervisão e Controle
Sistema
sob
Controle
( Processo )
Sistema
Referencial
Decisão
Ação
Supervisão
(Regulatória)
Pertur-
bação
Supervisão
(Antecipativa)
Sistema
de
Informações
A supervisão e controle em tempo real
6. SMARTLAB
6
SIGINURB –Supervisão e Controle
Sistema
sob
Controle
( Processo )
Referenciasde Controle
Decisão
Ação
Supervisão
(Regulatória)
Perturbação
Supervisão
(Antecipativa)
A supervisão e controle em tempo real -Big Data
Sistema de informações(Big Data)
7. SMARTLAB
7
SIGINURB –Supervisão e Controle
Sistema
sob
Controle
( Processo )
Referenciasde Controle
Decisão
Ação
Supervisão
(Regulatória)
Perturbação
Supervisão
(Antecipativa)
A supervisão e controle em tempo real –Nuvem -Big Data
Sistema de informações(Big Data)
Nuvem
8. SMARTLAB
8
Processos Urbanos
Instrumentação
Controle
Coordenação
Corporativo
Níveis
Protocolos
Modelo referencial de 4 camadas para supervisão e controle
SIGINURB –Modelo referencial de Supervisão e Controle
13. SMARTLAB
13
Processos
Corporativo Coordenação Controle Instrumentação Urbanos
SIGINURB – Uma visão sistêmica
D
14. SMARTLAB
14
Processos
Corporativo Coordenação Controle Instrumentação Urbanos
SIGINURB – Uma visão sistêmica
Sistema de
informações
(Big Data)
Nuvem
Referencias
de Coordenação
Decisão
Nuvem
15. SMARTLAB
15
SIGINURB – Uma visão sistêmica
Matriz de
Impacto
PARA
Água Potável
Água Pluvial
Esgoto
Resíduos
Energia Elétrica
Iluminação
Gás
Estacionamento
Trânsito
Segurança
Fauna
Flora
Telecomunicações
Qualidade do Ar
Meteorologia
Descargas atmosféricas
DE
Água Potável x
Água Pluvial x x x x x x
Esgoto x x
Resíduos x x x
Energia Elétrica x x x x x x x x
Iluminação x x x
Gás x x
Estacionamento x x
Trânsito x x
Segurança x x x x x x
Fauna x x x x x x x x
Flora x x x x x x x x x x x x x x
Telecomunicações x x x x x
Qualidade do Ar x x x x x x x x x x
Meteorologia x x x x x x x x x x x x x x
Descargas atmosféricas x x x x x x
O impacto entre os processos
16. SMARTLAB
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SIGINURB – Uma visão sistêmica
Matriz de
Impacto
PARA
Água Potável
Água Pluvial
Esgoto
Resíduos
Energia Elétrica
Iluminação
Gás
Estacionamento
Trânsito
Segurança
Fauna
Flora
Telecomunicações
Qualidade do Ar
Meteorologia
Descargas atmosféricas
DE
Água Potável x
Água Pluvial x x x x x x
Esgoto x x
Resíduos x x x
Energia Elétrica x x x x x x x x
Iluminação x x x
Gás x x
Estacionamento x x
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Segurança x x x x x x
Fauna x x x x x x x x
Flora x x x x x x x x x x x x x x
Telecomunicações x x x x x
Qualidade do Ar x x x x x x x x x x
Meteorologia x x x x x x x x x x x x x x
Descargas atmosféricas x x x x x x
+
17. SMARTLAB
Matriz de
Impacto
PARA
Água Potável
Água Pluvial
Esgoto
Resíduos
Energia Elétrica
Iluminação
Gás
Estacionamento
Trânsito
Segurança
Fauna
Flora
Telecomunicações
Qualidade do Ar
Meteorologia
Descargas atmosféricas
DE
Água Potável x
Água Pluvial x x x x x x
Esgoto x x
Resíduos x x x
Energia Elétrica x x x x x x x x
Iluminação x x x
Gás x x
Estacionamento x x
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Segurança x x x x x x
Fauna x x x x x x x x
Flora x x x x x x x x x x x x x x
Telecomunicações x x x x x
Qualidade do Ar x x x x x x x x x x
Meteorologia x x x x x x x x x x x x x x
Descargas atmosféricas x x x x x x
Matriz de
Impacto
PARA
Água Potável
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Resíduos
Energia Elétrica
Iluminação
Gás
Estacionamento
Trânsito
Segurança
Fauna
Flora
Telecomunicações
Qualidade do Ar
Meteorologia
Descargas atmosféricas
DE
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Água Pluvial x x x x x x
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Resíduos x x x
Energia Elétrica x x x x x x x x
Iluminação x x x
Gás x x
Estacionamento x x
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Segurança x x x x x x
Fauna x x x x x x x x
Flora x x x x x x x x x x x x x x
Telecomunicações x x x x x
Qualidade do Ar x x x x x x x x x x
Meteorologia x x x x x x x x x x x x x x
Descargas atmosféricas x x x x x x
Matriz de
Impacto
PARA
Água Potável
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Energia Elétrica
Iluminação
Gás
Estacionamento
Trânsito
Segurança
Fauna
Flora
Telecomunicações
Qualidade do Ar
Meteorologia
Descargas atmosféricas
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Energia Elétrica x x x x x x x x
Iluminação x x x
Gás x x
Estacionamento x x
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Segurança x x x x x x
Fauna x x x x x x x x
Flora x x x x x x x x x x x x x x
Telecomunicações x x x x x
Qualidade do Ar x x x x x x x x x x
Meteorologia x x x x x x x x x x x x x x
Descargas atmosféricas x x x x x x
Matriz de
Impacto
PARA
Água Potável
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Energia Elétrica
Iluminação
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Segurança
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Qualidade do Ar
Meteorologia
Descargas atmosféricas
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Energia Elétrica x x x x x x x x
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Gás x x
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Segurança x x x x x x
Fauna x x x x x x x x
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Telecomunicações x x x x x
Qualidade do Ar x x x x x x x x x x
Meteorologia x x x x x x x x x x x x x x
Descargas atmosféricas x x x x x x
Matriz de
Impacto
PARA
Água Potável
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Energia Elétrica
Iluminação
Gás
Estacionamento
Trânsito
Segurança
Fauna
Flora
Telecomunicações
Qualidade do Ar
Meteorologia
Descargas atmosféricas
DE
Água Potável x
Água Pluvial x x x x x x
Esgoto x x
Resíduos x x x
Energia Elétrica x x x x x x x x
Iluminação x x x
Gás x x
Estacionamento x x
Trânsito x x
Segurança x x x x x x
Fauna x x x x x x x x
Flora x x x x x x x x x x x x x x
Telecomunicações x x x x x
Qualidade do Ar x x x x x x x x x x
Meteorologia x x x x x x x x x x x x x x
Descargas atmosféricas x x x x x x
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SIGINURB – Uma visão sistêmica
Planejamento
Projeto
Construção
Operação
Manutenção
Descarte
O impacto nas fases
do ciclo de vida
Matriz de
Impacto
PARA
Água Potável
Água Pluvial
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Energia Elétrica
Iluminação
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Estacionamento
Trânsito
Segurança
Fauna
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Telecomunicações
Qualidade do Ar
Meteorologia
Descargas atmosféricas
DE
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Energia Elétrica x x x x x x x x
Iluminação x x x
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Estacionamento x x
Trânsito x x
Segurança x x x x x x
Fauna x x x x x x x x
Flora x x x x x x x x x x x x x x
Telecomunicações x x x x x
Qualidade do Ar x x x x x x x x x x
Meteorologia x x x x x x x x x x x x x x
Descargas atmosféricas x x x x x x
18. SMARTLAB
Matriz de
Impacto
PARA
Água Potável
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Esgoto
Resíduos
Energia Elétrica
Iluminação
Gás
Estacionamento
Trânsito
Segurança
Fauna
Flora
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Qualidade do Ar
Meteorologia
Descargas atmosféricas
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Esgoto x x
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Energia Elétrica x x x x x x x x
Iluminação x x x
Gás x x
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Segurança x x x x x x
Fauna x x x x x x x x
Flora x x x x x x x x x x x x x x
Telecomunicações x x x x x
Qualidade do Ar x x x x x x x x x x
Meteorologia x x x x x x x x x x x x x x
Descargas atmosféricas x x x x x x
Matriz de
Impacto
PARA
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Esgoto
Resíduos
Energia Elétrica
Iluminação
Gás
Estacionamento
Trânsito
Segurança
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Telecomunicações
Qualidade do Ar
Meteorologia
Descargas atmosféricas
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Energia Elétrica x x x x x x x x
Iluminação x x x
Gás x x
Estacionamento x x
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Segurança x x x x x x
Fauna x x x x x x x x
Flora x x x x x x x x x x x x x x
Telecomunicações x x x x x
Qualidade do Ar x x x x x x x x x x
Meteorologia x x x x x x x x x x x x x x
Descargas atmosféricas x x x x x x
Matriz de
Impacto
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Energia Elétrica
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Estacionamento
Trânsito
Segurança
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Flora
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Qualidade do Ar
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Descargas atmosféricas
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Esgoto x x
Resíduos x x x
Energia Elétrica x x x x x x x x
Iluminação x x x
Gás x x
Estacionamento x x
Trânsito x x
Segurança x x x x x x
Fauna x x x x x x x x
Flora x x x x x x x x x x x x x x
Telecomunicações x x x x x
Qualidade do Ar x x x x x x x x x x
Meteorologia x x x x x x x x x x x x x x
Descargas atmosféricas x x x x x x
Matriz de
Impacto
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Energia Elétrica
Iluminação
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Trânsito
Segurança
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Qualidade do Ar
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Descargas atmosféricas
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Energia Elétrica x x x x x x x x
Iluminação x x x
Gás x x
Estacionamento x x
Trânsito x x
Segurança x x x x x x
Fauna x x x x x x x x
Flora x x x x x x x x x x x x x x
Telecomunicações x x x x x
Qualidade do Ar x x x x x x x x x x
Meteorologia x x x x x x x x x x x x x x
Descargas atmosféricas x x x x x x
Matriz de
Impacto
PARA
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Esgoto
Resíduos
Energia Elétrica
Iluminação
Gás
Estacionamento
Trânsito
Segurança
Fauna
Flora
Telecomunicações
Qualidade do Ar
Meteorologia
Descargas atmosféricas
DE
Água Potável x
Água Pluvial x x x x x x
Esgoto x x
Resíduos x x x
Energia Elétrica x x x x x x x x
Iluminação x x x
Gás x x
Estacionamento x x
Trânsito x x
Segurança x x x x x x
Fauna x x x x x x x x
Flora x x x x x x x x x x x x x x
Telecomunicações x x x x x
Qualidade do Ar x x x x x x x x x x
Meteorologia x x x x x x x x x x x x x x
Descargas atmosféricas x x x x x x
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SIGINURB – Uma visão sistêmica
Planejamento
Projeto
Construção
Operação
Manutenção
Descarte
O impacto nas fases
do ciclo de vida
Matriz de
Impacto
PARA
Água Potável
Água Pluvial
Esgoto
Resíduos
Energia Elétrica
Iluminação
Gás
Estacionamento
Trânsito
Segurança
Fauna
Flora
Telecomunicações
Qualidade do Ar
Meteorologia
Descargas atmosféricas
DE
Água Potável x
Água Pluvial x x x x x x
Esgoto x x
Resíduos x x x
Energia Elétrica x x x x x x x x
Iluminação x x x
Gás x x
Estacionamento x x
Trânsito x x
Segurança x x x x x x
Fauna x x x x x x x x
Flora x x x x x x x x x x x x x x
Telecomunicações x x x x x
Qualidade do Ar x x x x x x x x x x
Meteorologia x x x x x x x x x x x x x x
Descargas atmosféricas x x x x x x
20. SMARTLAB
20
Processos
Corporativo Coordenação Controle Instrumentação Urbanos
SIGINURB – Uma visão sistêmica
D
21. SMARTLAB
21
Sistema Integrado de Gestão da Infraestrutura Urbana SIGINURBUma aplicação real
22. SMARTLAB
22
SIGINURB –USP -Cidade Universitária
Cidade Universitária Armando de Salles Oliveira -CUASO
470 hectares
60 km de ruas e avenidas
120 km de calçadas
2.000 habitantes fixos
45.000 usuários/dia
40.000 veículos/dia *
11 estacionamentos
80.000 m3 água/mês
23.000 MVA en elet/mês
5.000 postes ilum. públ.
15 t lixo /dia
200 cães (city dog)
22.000 árvores
23. SMARTLAB
23
SIGINURB –O Plano
•Aplicar o SIGINURB na Cidade Universitária Armando de Salles Oliveira
•Aproveitar os atuais Processos, melhorando e complementando
•Aproveitar a instrumentação instalada, melhorando e complementando
•Aproveitar os Controles instalados, melhorando e complementando
•Criar a atividade de Coordenação do Controle dos Processos
•Criar os meios e procedimentos de Gestão Integrada Corporativa
•Completar a instalação do SIGINURB até 2017
24. SMARTLAB
24
SIGINURB –Visão das atividades
Nível CorporativoDefinir e desenvolver os indicadores e interfaces para atender aos clientes da Gestão Integrada Corporativa
Nível CoordenaçãoEstabelecer as relações entre os controles dos processos, identificando suas interferências e formas de atuação coerentes
Nível ControleDesenvolver e implantar as funções de controle em cada processo, convergindo num respectivo Centro de Controle
Nível InstrumentaçãoDefinir e implantar a instrumentação e telecomunicação pertinente ao sistema de gestão da infraestrutura da CUASO
25. SMARTLAB
25
SIGINURB –Integração da operação
PURA
PURE
SEGURANÇA
STI/CCE
IEE
PREFEITURA -USP
IAG
26. SMARTLAB
26
Plano Mestre de Iluminação do Campus da Capital da Universidade de São Paulo
SIGINURB –Iluminação pública
27. SMARTLAB
27
DIRETRIZES ADOTADAS NOS PROJETOS
•Tecnologias de ponta, com padronização e identidade noturna para a USP
•Uso de luz branca: Ampliar sensação de segurança / percepção do entorno
•Priorizar segurança de pedestres (caminhos, estacionamentos, pontos de ônibus, etc.)
•Minimizar interferências com arborização, integrando vegetação e iluminação, respeitando áreas que não devem ser iluminadas
•Adotar níveis de iluminação adequados à câmeras de segurança
•Valorização noturna sóbria de monumentos e obras arquitetônicas
•Inovação tecnológica: maior rendimento luminoso com menor consumo
•Monitoramento da rede a distância, para controlar operação, programar acionamentos e níveis de iluminação por local ou horário.
SIGINURB –Iluminação pública
30. SMARTLAB
30
Novo sistema de iluminação –primeiro trecho em operação
Av. Prof. Luciano Gualberto (Pça Ramos de Azevedo até estacionamento FEA)
SIGINURB –Obras concluídas
46. SMARTLAB
46
•O SIGINURB é suportado pela Prefeitura do Campus USP da Capital e por recursos específicos
•A coordenação acadêmica do SIGINURB é realizada pelo Departamento de Engenharia de Computação e Sistemas Digitais da Escola Politécnica - PCS, com suporte da Prefeitura do Campus USP da Capital
•Há disciplinas de Pós Graduação sendo ministradas no PCS, nas quais o SIGINURB está sendo estudado e desenvolvido como um sistema computacional de supervisão e controle distribuído
SIGINURB –Inovação
47. SMARTLAB
47
•O Campus USP da Capital, através da CUASO, é um excelente laboratório de pesquisa e de experimentação para a aplicação de conceitos de cidade inteligente;
•A integração de controle de processos existentes , no nível da Coordenação, é uma réplica do que ocorrerá com a grande maioria das cidades brasileiras;
•Os experimentos realizados não se restringem à aplicação de sistemas eletrônicos e computacionais, estudam também o comportamental dos usuários, numa réplica do que se passará em cada cidade que se automatize;
•O SIGINURB permite capacitar pessoas nessa nova forma de gestão de cidades;
•O sistema de iluminação pública a LED inova na operação da iluminação, criando o conceito de DESPACHO DE LUZ.
SIGINURB –Conclusões
48. SMARTLAB
48
Búzios –Cidade Inteligente - http://www.ampla.com/media/143621/cidade%20inteligente%20jul2011.pdf
Rio é uma das 'cidades inteligentes escolhidas' pela IBMhttp://tecnologia.terra.com.br/noticias/0,,OI4982683-EI12882,00- Rio+e+uma+das+cidades+inteligentes+escolhidas+pela+IBM.html
Antofagasta, ChileBoulder, Estados UnidosBucareste, RomêniaChengdu, ChinaChiangMai, TailândiaDelhi, IndiaEdmonton, CanadaEindhoven, HolandaGlasgow, EscóciaGuadalajara, MéxicoHelsinki, FinlândiaJacarta, Indonésia
Milwaukee, Estados UnidosNew Orleans, Estados UnidosNewark, Estados UnidosNice, FrançaFiladélfia, Estados UnidosProvidence, Estados UnidosRio de Janeiro, BrasilSapporo, JapãoSt. Louis, Estados UnidosSiracusa, Estados UnidosTownsville, AustráliaTshwane-Pretoria, África do Sul
SIGINURB –Referências
52. SMARTLAB
52
OBRIGADO
Prof. Dr. José Sidnei Colombo Martini
Laboratório de Sistemas Inteligentes –SMARTLAB
Departamento de Engenharia de Computação e Sistemas Digitais
Escola Politécnica
Universidade de São Paulosidnei.martini@usp.br
SIGINURB