B1K3 LAB - Laboratório móvel sobre rodas da UFPR

O Problema

As cidades brasileiras estão cada vez maiores e complexas. A população aumenta rapidamente potencializando inúmeros problemas como: lixo, transporte urbano, aumento da demanda por energia e alimento, além do impacto ocasionado ao meio ambiente. A diminuição na qualidade de vida é evidente. Para o entendimento completo desses problemas se faz necessário o levantamento de dados em tempo real e desenvolvimento de modelos para interpretar os resultados. 

O que sabemos?

Poluição: grande parte dos trabalhos de pesquisa a respeito da poluição são realizados através da coleta de dados por estações fixas. O estudo dos impactos através da coleta de dados individualizados é pouco realizado. Neste sentido, quase nenhuma informação é disponibilizada a respeito desse assunto para realidade das cidades brasileiras. 

Trânsito: um ponto positivo é que as informações sobre o trânsito avançaram muito recentemente com o monitoramento por aplicativos como Waze e Google Maps. Contudo, os dados a respeito do transporte com bicicletas ainda não são coletados. Não quantificamos as ultrapassagens perigosas de veículos motorizados sobre as bicicletas.

O Projeto

O Projeto de Extensão Ciência para Todos pretende coletar informações relativas ao: (A) meio ambiental, (B) comportamento de bicicletas no trânsito e (C) saúde do ciclista. Para isso o projeto está desenvolvendo um equipamento portátil chamado de B1K3 LAB, o laboratório móvel sobre rodas da UFPR.

O B1K3 LAB éequipado com uma plataforma de prototipagem eletrônica de hardware livre de placa única contendo microcontrolador Armel AVR com suporte de entrada/saída embutido ligado a um conjunto de sensores e módulos de GPS e de armazenamento de dados. 

Difícil de entender? Então vamos lá: Trata-se de um microcontrolador, ou seja, um computador muito pequeno mas poderoso, capaz de armazenar dados e realizar inúmeras análises necessárias ao projeto. O equipamento ficará instalado em bicicletas e vai coletar informações em tempo real pelas ruas das cidades. Teremos um equipamento pequeno e portátil capaz de realizar inúmeros experimentos, ou seja, um laboratório móvel sobre rodas.

Com esses dados, os pesquisadores da UFPR vão poder compreender como o veículos motores tratam os ciclistas em diferentes pontos da cidade. Desta forma, será possível criar mapas interativos que vão indicar quais os locais mais seguros para pedalar na cidade em função do horário e dia da semana.

Simultaneamente aos dados de trânsito o B1K3 Lab vai coletar dados ambientais. Será possível realizar o monitoramento de gases e partículas poluentes ao longo dos trajetos e avaliar os impactos ao ciclista de forma individualizada. Com isso será possível a criação de rotas com menor nível de poluição para se deslocar pela cidade. 

Autossustentável?

O microcontrolador e sensores escolhidos para o B1K3 LAB possuem baixo consumo energético. Contudo, o monitoramento em tempo real de vários parâmetros simultâneos, bem como a coleta de informações referentes ao posicionamento espacial pelo uso de do GPS levaram a concepção de um sistema de carregamento autômato. Assim sendo, o equipamento vai ser alimentado por uma bateria de 10 Ah carregada a partir de dínamo e painéis fotovoltaicos permitindo o registro dos dados até mesmo durante viagens prolongadas. 

Ciclo Expedições

O projeto evolui bastante desde 2016. O ciclista paulista André Pasqualini, especialista em ciclo expedições e criador do projeto Brasil em Ciclos buscava uma solução para avaliar o comportamento dos motoristas durante as ultrapassagens. Pela legislação atual os veículos devem ultrapassar as bicicletas com uma distância mínima de 1,5 m. O projeto inicial consistia em um sistema para registrar as distâncias com que os carros ultrapassavam a bicicleta.

Ao tomar conhecimento das inciativas do ciclista o projeto Ciência para Todos resolveu ajudá-lo. A equipe do Brasil em Ciclos veio de São Paulo para Curitiba e realizamos um Workshop com alunos de graduação da UFPR para discutir a Ciclo Expedição e possibilidades de colaboração.

Assim, o B1K3 Lab tomou forma e evolui bastante. Mas as inovações não pararam aí. A equipe de alunos de graduação que desenvolve o equipamento já alterou  o projeto que fica difícil registrar aqui tudo o que ele vai fazer. Além de analisar a qualidade do ar o B1K3 Lab é equipado com um analisador da qualidade de água. Desta forma é possível realizar o estudo de corpos hídricos em tempo real ao longo do curso de água e com geolocalização. 

Protótipo

Nossa equipe já conseguiu estudar vários sensores de baixo custo disponíveis no mercado e estamos na fase de acoplar todos esses componentes eletrônicos em uma plataforma única para iniciarmos a coleta de dados. Assim que tivermos os dados vamos disponibilizar aqui no blog do projeto. 

Veja vídeo de divulgação do projeto na UFPR TV clicando na imagem

Quer apoiar o projeto?

Buscamos financiamentos através de editais ou parcerias com empresas para a montagem de algumas dezenas de B1K3 Labs e, desta forma, acelerar a coleta de dados pela cidade de Curitiba. O setor público também pode se beneficiar dessas informações para poder realizar um bom planejamento urbano.

O projeto é desenvolvido no NPDEAS (www.npdeas.ufpr.br) por alunos de diversos cursos da UFPR. Trata-se de um trabalho interdisciplinar que pretende promover a interação da academia com a sociedade através de uma plataforma de desenvolvimento tecnológico.