Smart.ufs.br :: Hackathon Carmelita by Rogerio P. C. do Nascimento

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Hackathon Carmelita
Multidimensional Synergies in the Creation of Innovative Solutions for
Smart Cities: Crossing Knowledge on Open Data, IoT and Big Data
GpES
Grupo de Pesquisa em Engenharia de Software

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Agenda
▪ Contexto e Conceitos
▪ Ciência da Computação e as Cidades Inteligentes
▪ “Caminho para as Smart Cities” (BID, 2016)
▪ Felicidade Urbana :: imersão na IEEE S3C 2017 :: Hackathons?
▪ Cidades Inteligentes na UFS
▪ Living Lab, Fábrica e Residência em Software na UFS.br
▪ 10 Desafios do Hackathon Carmelirta
Bons Caminhos 

Cidades Digitais e Inteligentes
“ ... fazem uso sistemático das
TIC para promover a eficiência
no planejamento, execução e
manutenção dos serviços e
infraestruturas urbanos, no
melhor interesse dos atores
que atuam nestas cidades”
Harrison & Donnelly (2011)
“ ... têm por objetivo a melhoria
na qualidade dos serviços aos
cidadãos ... o estabelecimento
de sistemas integrados
baseados emTIC não é um fim
em si, mas são mecanismos por
meio dos quais os serviços são
fornecidos e as informações
são compartilhadas.”
Nam & Pardo (2011)

Cidades Inteligentes
“... inclui tecnologias que promovem:
o monitoramento e gerenciamento das infraestruturas urbanas;
soluções de colaboração em redes sociais;
sistemas especializados de atenção à saúde e educação;
sistemas para o tratamento de grandes volumes de dados (Big Data, Business Inteligence..);
sistemas de georreferenciamento, sensores e de inteligência artificial
(...)
Que respondem rapidamente a eventos ocorridos no mundo físico,
desencadeando processos digitais com consequências imediatas e significativas,
conectando pessoas, empresas e poder público a qualquer tempo e em qualquer lugar
(Dirks et al., 2010; Allwinkle & Cruickshank, 2011;Wolfram, 2012)

Computação e Smart Cities
IoT
Big Data
Open Data
Plataformas Abertas de Software (Middlewares)

IoT – Internet das Coisas
... Conecta dispositivos
eletrônicos utilizados no dia-a-
dia (relógios, eletrodomésticos,
eletroportáteis, máquinas
industriais, meios de transporte,
etc.) à Internet

▪ Monitorar cada jogador em tempo real
▪ Registrar aceleração, velocidade,
posicionamento, ritmo (pace) ...
▪ Medir o esforço físico, a fadiga ...
▪ Aumentar performance: alto rendimento
▪ Auxiliar tomada de decisão técnica
▪ Descobrir novas inferências

IoT Era – Industry 4.0
“IoT in 2020: 50 billions of smart
objects”
(Cisco, 2011)
“IoT in 2025: 100 billions ...”
(Huawei, 2016)
“5G into 2020 ~ 2030”
“5G Brazilian model was launched in
September ... ”
(INATEL, 2017)

Mineração em Bases de Dados Públicas
(NASA, OCDE, IBGE, INPE, INPA, INJ, TCU, MP...)
Monitoramento via Dispositivo Ubíquo Pessoal
(sensores urbanos, câmeras IP, celulares, relógios inteligentes...)
Big Data

Open Data :: Dados Abertos
“ ... são informações que qualquer
pessoa pode acessar, usar e
compartilhar
(via App ou outros sistemas legados)
(...)
Dados abertos devem possuir uma
licença que certifica se os dados são
abertos e, sem ela, eles não podem ser
reutilizados.”
Open Data Institute, 2016

Data Science :: Ciência dos Dados
“ ... refere-se à área da Computação que
reúne, organiza e combina dados para
que eles evidenciem fatos ou situações ”
...
• Avalia as informações disponíveis sob
vários aspectos
• Auxilia a tomada de decisões com base
em estudos concretos
• Infere novas relações e associações
cognitivas não usuais ou triviais aos seres
humanos

Open Data :: exemplos tupiniquins

Arquiteturas de Software para Cidades Inteligentes
Future Internet Core Platform: FI-WARE;
Smart Objects for Intelligent Applications (SOFIA); CRYSTAL; e padrões (oneM2M, NGSI, etc.)

“Caminho para as Smart Cities”
Da GestãoTradicional para a Cidades Inteligente (BID, 2016)

Caminho até a Smart City
BID, 2016

Felicidade Urbana
Participação Cidadã via Hackatons – Maratonas de Programação
- 90% Sociology | 10%Tech
The Kingdom of Bhutan

Urban Happiness
▪ Derrick de Kerckhove
(IEEE Summer School on
Smart Cities 2017 in Natal)
– Sociólogo
– TEDTalker
– Autor de:
“The Skin of Culture”
“ Connected Inteligence”

Derrikc de Kerckhove
(IEEE Summer School on
Smart Cities 2017 in Natal)

Filipinas, 2002 :: Liter of Light NPO
▪ Brasil, 2013 :: ONG Litro de Luz nas comunidades ribeirinhas da Amazônia, DF, PB, RJ, SC, SP...

Smart City 3.0 :: Urban Happiness
+ Humana
+ Criativa
+ Sustentável
+ Inovação
+++ Feliz 
“Envolve people in decisions”
“Talk with passion, proud ... ”
“ UseTech to transform good behavior”
“Look the neighborhoods ...”
“... involve the Rector/Mayor”

Hackatons? Prós e Contras (Kiev Gama, 2017)

10 Desafios
do Hackathon Carmelita
... para consolidar São Cristóvão como uma Cidade Inteligente

Grupo 1 – Educação Pública
▪ Problemas expressados
– toda a educação não é informatizada
– não existe um bom acompanhamento dos alunos por partes de seus responsáveis.
– segurança escolar, pois atualmente existem muitos assaltos e furtos, principalmente de
merenda escolar
▪ Sugestões de solução
– registro histórico para fácil acompanhamento e melhor planejamento das aulas
– junção desses dados com os da saúde para buscar meios de melhorar a conscientização
de prevenção de doenças
– insights para melhoria da vida escolar dos alunos.
– criar meios para acompanhamento dos pais ou responsáveis

Grupo 2 – Educação Pública
– gasto com transporte escolar alto e é necessária a readequação das Rotas deTransporte
– levantamento das demandas das escolas parte da secretária.
– levantamento de dados geográficos para prever quantidade de possíveis matrículas
– registro de histórico do Aluno: Antes, durante e depois de formado
– cruzamento com dados da Saúde e Assistência Social a exemplo de taxas de abandono e
evasão.
– qualidade da educação: analisar ações projetadas e efetivadas estão trazendo melhores
indicadores?
– histórico de resultados do Município, esses índices estão melhorando com o tempo?
– identificar as ações que estão de fato trazendo mais avanço nos nossos indicadores
– informatização dos processos da Secretaria Municipal de Educação
– controle de materiais, pedidos e checklist da infraestrutura para a garantia do funcionamento
da Escola.
– criação de um modelo de transporte escolar, com rotas mais econômicas pensando em
paradas distantees de zonas de risco (bares, entre outros)

Grupo 3 – Gerenciamento de Riscos
– mapeamento de zonas de risco e de caminhos críticos para construção de planos de
contingência em momentos de risco.
– novos problemas poderiam ser auxiliados pelos próprios moradores da cidade, onde eles
poderiam enviar fotos e informações de áreas.
– conscientização dos possíveis riscos da cidade
– falta plano de comunicação quando existirem riscos eminentes
– sistema de georreferenciamento de zonas de risco e de caminhos críticos
– mapeamento de novos problemas por meio do envio de fotos e informações das áreas
– construção de plataforma informativa para a população, com alertas de riscos, botão de
pânico, entre outros

Grupo 4 – Gestão Ambiental
– carência de informações sobre separação, seleção e coleta de lixos
– falta de estrutura para unir a população e os catadores de lixo, para implementar um
destino adequado a todos os resíduos.
– falta geomapeamento das áreas degradadas, dos pontos de cultivo (agricultura),
carcinicultura e viveiros de peixes para melhor gerenciamento, fiscalização e ajuda na
recuperação de áreas degradadas.
– criação de um aplicativo para orientação e capacitação da população e dos catadores
– fornecer direcionamentos sobre pontos de coleta e como separar os resíduos
– criar uma base de dados dos catadores de lixo
– criar um sistema de cadastramento de áreas degradadas, além de pontos de cultivo
(agricultura), carcinicultura e viveiros de peixes

Grupo 5 – Gestão da Informação
– existe um gap em relação ao levantamento de perfil e informações de todos os habitantes
– também faltam dados das próprias secretarias
– criar interface centralizada de gestão e visualização dos dados da prefeitura
– visualização gráfica (mapas) dos levantamentos e dados extraídos
– API para integração de todos os sistemas desenvolvidos no futuro a este
– desenvolvido de forma incremental: novos módulos poderão ser acoplados no futuro
– criar soluções minimalistas, sem muita complexidade devido à rotatividade da gestão

Grupo 6 – Infraestrutura Urbana
– falta de informação para a população
– dificuldade no gerenciamento dos projetos “a realizar” e “já realizados” pela prefeitura
– falta gerenciamento de espaço nos cemitérios: mapeamento de cadastro, sem separação
de ambiente rotativo nem mapeamento dos cemitérios
– falta cadastramento dos pontos de iluminação pública da sede e dos povoados
– sistema de prestação de contas para a população de ações e projetos de infraestrutura a
realizar ou já realizados pela prefeitura
– sistema para envio de demandas por parte da população: informando buracos, luzes
apagadas e demais ações
– sistema de gerenciamento do espaço dos cemitérios: cadastro de cadáveres e sepulturas
realizadas para separação de ambiente rotativo

Grupo 7 – Saúde Pública
– monitoramento dos dados das demandas (reprimidas), consultas, exames e procedimento de
média e alta complexidade
– falta de informações nos prontuários dos pacientes (que ainda são de papel): não é possível
unir dados de agentes comunitários de saúdes e de endemias com os dados dos postos de
atendimento
– mapeamento do fluxo do paciente: desde a solicitação de pedido de consulta, exames e
demais procedimentos, até a execução do procedimento
– criação de um sistema com dados dos pacientes que una dados coletados pelos Agentes
Comunitários de Saúde e de Endemias
– criação de um prontuário eletrônico
– criação de um observatório social e levantamento de indicadores: associando as demandas às
doenças existentes
– mapeamento de surtos de doenças e interligação com outras áreas (exemplo ambiental) para
ajudar na prevenção de demais doenças
– gerar dados estatísticos para facilitar o planejamento e tomadas de decisão na área da Saúde.

Grupo 8 – Segurança Pública
– melhorar a fiscalização das vias
– sinalização precária
– falta recursos humanos
– App para monitorar a fiscalização, conectado ao DETRAN
– banco de dados onde alguém possa homologar as informações: verificar solução existe
em outros lugares do Brasil
– permitir a catalogação de: pontos de ônibus, buracos na via, falta de sinalização, etc.
– fiscalização eletrônica de velocidade conectada ao sistema
– mapeamento da sinalização e fiscalização de trânsito
– sistema de gestão: recursos humanos, férias, licença, distribuição de veículo e ponto,
controle de veículo, consumo de combustível, registro histórico de utilização do veículo,
GPS de viaturas para controle

Grupo 9 – Trabalho e Geração de Renda
– falta histórico de políticas de trabalho
– falta despertar consciência na população para qualificações, retenção, trazer empresas
para a área.
– falta base de dados de pesquisa de perfil (dos empresários, dos estudantes que estão se
formando, etc), de vocação, de qualificação da população para conseguir desenvolver as
empresas existentes ou cursos e capacitações
– sistema com registro geral dos habitantes e opções de pesquisa por filtros: habitação,
mulher, modelo de negócio, cursos realizados, etc.
– destacar que São Cristóvão trabalha com dois perfis de área: São Cristóvão sede e,
Eduardo Gomes e Rosa Elze

Grupo 10 – Turismo e Cultura
– déficit em relação ao senso de pertencimento dos cidadãos com o patrimônio histórico
– falta capacitação para que os negócios atendam as demandas turísticas
– pequeno desenvolvimento do turismo cultural
– ações utilizando como base a economia criativa
– criar mapa turístico
– criar App lúdico de interação entre turistas e espaços
– destacar outros espaços históricos, além do centro
– criação e mapeamento de identidade cultural

Iniciativas Identificadas na UFS
▪ Eficiência Energética UFS e Sistemas Fotovoltaicos
– DEL
▪ Circulando / Procurando por.../
– DAU
▪ 18 ações ou projetos identificados...
– DCOMP
(...)
– Iniciativas de outros órgãos, departamentos ou núcleos?
▪ Certamente há várias iniciativas isoladas...

Iniciativas Identificadas na UFS

Possíveis Financiamentos Sustentáveis
▪ via Importa Fácil CNPq (máx 10 mil dólares)
▪ via parceria com governo municipal/estadual/federal
▪ via parceria público/privada
▪ via órgãos de fomento
– Projetos de Pesquisa, Inovação e DesenvolvimentoTecnológico
▪ ... que podem, inclusive, gerar recursos financeiros
– via FAPESE
– via SEBRAE
– via BNB
– etc.

Arquitetura FI-WARE no DCOMP/PROCC
Projeto INCUBATE,
entre outros ...

Living Lab,
Fábrica de Software e
Residência em Software na UFS
... com possibilidade de parcerias externas

Living Lab (projeto submetido UFS/Fapese/i9TI/BNB)
Equipe Multidisciplinar [DAD,DAU,DEL,DCM,DCOMP,INFRAUFS,NTI,PPGPI]
▪ Parcerias
– membros do INES– Instituto Nacional de Engenharia de Software (INCT para a ES)
– Acadêmicas: UFERSA, UFC, UFPE, UFRN, USP, Universitat deValència (Espanha), Aveiro, doAlgarve, Minho e Porto (Portugal) …
– Assessores do GR da UFS (“Grupo de Inteligência da Reitoria” – trabalho multidisciplinar , para cada pilar dasCI… )
– Sinergiaentre todas as linhas de pesquisa do PROCC– Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação da UFS
– … novas Parcerias? Estamos de portas abertas! 
▪ Artefatos gerados
– Dispositivos de IoT
▪ criação de dispositivos e sensores via impressoras 3D
▪ que conversam uns com os outros e com os Sistemas Computacionais legados via FIWARE
– Produtos de Software
▪ App, Web ou Desktop com informações transparentes para o cidadão
– Serviços de Software
▪ que conversam com grandes bases de dados abertas: OCDE, INEP, INPE, IBGE, etc. via Open Data
▪ Pilares neste projeto inicial …
– Mobilidade Urbana (frota de 120 taxis,VANET, etc.)
– Energia (controle do consumo, automação e eficiência energética)
– Agrifood[Agronegócio ou Agricultura Familiar] (piscicultura, irrigação, produção familiar de queijos coalhos, etc.)

Fábrica de Software (parceria DCOMP/NTI)
▪ Linha de Produto de Software
– desenvolvimento de Produtos de Software em larga escala
– construção de módulos e sistemas para o SIGAA
– produtos e servições para a Smart.UFS.br
▪ Público-Alvo
– Formandos e Egressos dos cursos do DCOMP (1.200 alunos)
▪ Sistemas de Informação
▪ Ciência da Computação
▪ Engenharia da Computação
– outros cursos de áreas afins da UFS e insituições regionais vizinhas (por exemplo, IFS..)
▪ Modelo testado com Sucesso por colaboradores nossos
– IMD – Instituto Metrópole Digital (UFRN), Cin – Centro de Informática (UFPE), …
▪ Prefeitura de Natal, Motorola, Sansung, etc.

Residência em Software para CI na UFS
▪ Desenvolvimento de Software de Excelência com baixo custo para os parceiros
– Residentes serão finalistas e egressos (bolsa igual a médicos residentes em Medicina)
▪ Suprir demandas de Cidades Inteligentes em
– Sergipe e Região Nordeste
– UFS e órgãos públicos parceiros
▪ Oferecer soluções inteligentes a outros órgãos públicos
▪ da APF – Administação Pública Federal
▪ dos governos estaduais e municipais
▪ Possibilitar Inovação para empresas locais e startups incubadas
▪ “Infelizmente, os governos confiam mais nas empresas, do que nas universidades!”
… na plateia, algum primo rico interessado?
▪ MPU, DPU,TCU,TCE,TRT, Justiça Federal, TJSE …

Caminhos a seguir
... encaminhamentos

O que vem a seguir ...
 Identificar outras Iniciativas de CI
Sustentáveis na UFS
 Consolidação do Living Lab
 Projeto FUNDECI-BNB ?!
 Ações com outros pareceiros
 Ativação da Fábrica de Software em
parceria com o NTI

 já identificamos 21 projetos ::
18 do DCOMP/PROCC e
3 do DAU/DEL
 Plataforma Aberta FIWARE
 Portal de Dados Abertos
App Doação de Alimentos
Monitoramento Aedes Aegypti
Big Data: GO! Caronas |Track (machine
learning) | Cidades (crowdsourcing) | Bus | Gas
 Transporte Inteligente (ITS): via
Beacons, RFID, QRCode e Câmeras IP
 SUS Movel
 Home Care
 Smart Parking
 localização e deslocamento visuais
para usuários dos Campi da UFS (DAU)

já identificamos 21 projetos ::
18 do DCOMP/PROCC e
3 do DAU/DEL
 UFS + horário aulas, RESUN, + info
Projettus: Projetos Acadêmicos
 NoSQL – Apps Tomadas de Decisão
 AVA | MOOCS – oficinas e cursos
 BolsoVirtual – finanças pessoais
 Sincronização Semáforos – Algoritmos
de Otimização Multiobjetivos
 automação Residencial de baixo custo
Cluster de baixo custo via ARM
 controle endemias GeoAedesSocial
 Sistema Fotovoltáico
Eficiência Energética (3 projetos)

 Formar Pessoas com know-how em
Cidades Inteligentes e criar um
Ecossistema Sustentável
TransferênciaTecnológica para
governos estadual e municipais, empresas,
startups … possíveis/iminentes parcerias:
SEBRAE
 PMA, SEMICT -> HackAJU ?
TRT
 SSP, SMTT, SEED …
IBGE
 Duratex – Hydra Corona
… e vocês, da plateia ? 
… Residência em Software para
Cidades Inteligentes (DCOMP)

Brasil, 2017
▪ Aqui existem mais de 4.000 países com menos de 50.000 habitantes
– a maioria afastado dos grandes centros urbanos
▪ Muitos “deles” ainda nem possuem água potável
▪ Como “eles” poderiam gerir projetos de Cidades Inteligentes?
– recursos escassos
– capital humano limitado
– como atrair investimentos ?
▪ Serão necessários muitos prefeitos com essa visão que compartilhamos hoje
▪ Agencias de financiamento regional poderia ser uma solução?

USA, 2017
Bill Gates Commencement Address
“ A inteligência não é tão importante quanto eu achava que era e tem muitas formas diferentes”
“Você sabe muito mais do que eu sabia quando tinha sua idade”
“Você pode começar a combater a desigualdade mais cedo, seja em sua própria comunidade ou
num país a meio mundo de distância”
“Meça sua felicidade vendo se as pessoas próximas são felizes”
.. Leiam “Os Anjos Bons da Nossa Natureza”, de Steven Pinker

Bons caminhos!
Obrigado pela atenção!Thanks for listening! Merci pour votre attention!
rogerio@dcomp.ufs.br
@Patricium

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