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Pesquisa que está sendo realizada na Escola Politécnica (Poli) da USP testa a utilização de luzes moduladas de LED, presentes em luminárias em vias públicas, para fornecer informações sobre o posicionamento de veículos. A ideia do estudo da engenheira Renata Marè é propor um sistema que auxilie na gestão das frotas de ônibus que trafegam em grandes cidades, como São Paulo, utilizada como modelo para o trabalho. Os dados emitidos pelas luminárias chegarão a um receptor instalado no ônibus conectado ao computador de bordo do mesmo, sendo retransmitidos para o centro de controle e operação do sistema de transporte público.
O trabalho verifica a possibilidade de se utilizar a comunicação sem fio por meio da luz visível (VLC, sigla em inglês para Visible Light Communication) aplicada ao contexto dos Sistemas Inteligentes de Transporte (ITS, em inglês, sigla para Intelligent Transport Systems). “O objetivo é fornecer informações úteis para o dimensionamento e gestão de frotas, a partir de um sistema voltado ao transporte público, no caso da pesquisa, especificamente de ônibus”, diz Renata. “Durante o estudo, definiu-se que o sistema deve fornecer informações sobre o posicionamento dos veículos onde não seja possível saber dessa condição a partir do GPS.”
De acordo com a pesquisadora, a VLC serviria de complemento a outras tecnologias de comunicação sem fio já existentes. “Não há a intenção de substituir outros sistemas, como os baseados em radiofrequência, por exemplo”, ressalta.
A ideia é oferecer uma tecnologia adicional ao contexto de ITS, que possa ser utilizada em complemento às demais, explorando-se o melhor de cada uma.”
Luzes de LED
A base da VLC são as transmissões feitas por luzes moduladas de LED, hoje presentes em inúmeros domínios, tais como semáforos, lanternas de veículos, painéis de divulgação e propaganda e luminárias públicas, entre outros. “Como o LED é um semicondutor, a emissão de luz pode ser modulada, ou seja, a corrente elétrica aplicada a ele pode variar de tal forma que se obtenha um tipo de ‘piscar’ tão rápido que não consegue ser percebido pelo olho humano”, conta Renata. “Esse ‘piscar’, na forma de ‘zeros’ e ‘uns’, possibilita a transmissão de dados, ao mesmo tempo em que as luzes iluminam ou sinalizam.”
Os dados produzidos pelas fontes de luz LED são captados por receptores ópticos. “Na pesquisa, estão sendo utilizados fotodiodos, mas também podem ser empregadas câmeras especiais com capacidade de processamento de imagem bastante rápido”, observa a pesquisadora. “No entanto, esse tipo de câmera, para as aplicações aqui consideradas, ainda possui grandes dimensões e alto custo, enquanto os fotodiodos, fartamente disponíveis e de dimensões reduzidas, podem ser embarcados nos veículos, no caso, os ônibus.”
Renata está desenvolvendo o protótipo de um circuito transmissor-receptor, planejado para utilização nos ônibus que trafegam em faixas exclusivas na cidade de São Paulo. “Do ponto de vista técnico, o receptor ficaria ligado ao computador de bordo já existente nos ônibus da cidade, que direcionaria os dados para os centros de controle operacional das empresas”, afirma. “A princípio, dentro das condições adequadas, quaisquer informações podem ser transmitidas a partir de luminárias públicas, como a localização de equipamentos públicos, serviços de saúde, escolas, unidades policiais, do corpo de bombeiros e até de áreas de lazer.”
Informações mais críticas como acidentes na pista ou inundações também poderiam ser transmitidas, desde que com baixa latência. “O protótipo do sistema ainda está em fase de testes, feitos em bancada”, aponta a pesquisadora. “Ainda é preciso avaliar a influência de diversos fatores que influenciam as transmissões e sua velocidade, tais como as condições atmosféricas e climáticas, fontes luminosas como o sol e outras luminárias, que podem saturar o fotodiodo, e o alinhamento dos ônibus (receptores) em relação às luminárias (transmissores).” As pesquisas fazem parte do doutorado em curso de Renata Marè, com orientação do professor Carlos Eduardo Cugnasca, do Laboratório de Automação Agrícola do Departamento de Engenharia de Computação e Sistemas Digitais (PCS) da Poli.
Mais informações: renatamare@gmail.com, com Renata Marè
