HISTÓRICO
A região do litoral do Paraná agrega uma parcela significativa das áreas ambientalmente preservadas presentes no estado, como por exemplo a Serra do Mar e as regiões de restinga. Porém, a proximidade com a capital Curitiba transforma a região em palco de um pensamento desenvolvimentista, deixando a natureza em segundo plano.
Posto este contexto, o professor Rodrigo Arantes Reis, da UFPR Litoral, criou o projeto LabMóvel em 2006, para aproximar o conhecimento de ciências e meio ambiente da comunidade da região. Uma das partes deste projeto é a construção de uma estação meteorológica de baixo custo, que possa ser transportada entre as escolas da região para a condução de experimentos com os jovens, despertando neles desde cedo a consciência ambiental.
Para que isto se tornasse realidade, o Ciência para Todos, a partir da iniciativa Startup Experience, se associou ao LabMóvel: os alunos de Engenharia Elétrica aqui pesquisam, criam e implementam este projeto.
IDEALIZAÇÃO DO PROJETO
Antes de qualquer construção, foi necessário desenvolver melhor a ideia. Se será construída uma estação ambiental de baixo custo, quais grandezas deverão ser medidas? Quais sensores serão utilizados? Qual será a plataforma usada para leitura dos dados?
SENSORES
Após muitas horas de reuniões e discussões, chegou-se à conclusão que o dispositivo deveria ser modular e adaptável aos desejos dos clientes, mas que deveria ter a capacidade de adquirir os seguintes dados:
Estas duas grandezas são básicas para uma estação meteorológica. Para realizar estas medidas, o sensor escolhido é o DHT22, de baixo custo e margem de erro de 0,5 graus celsius e 2% de umidade relativa do ar.
- PRESSÃO ATMOSFÉRICA
Outra grandeza básica em termos de monitoramento climático, a pressão atmosférica será monitorada por um sensor Bosch BMP180.
- VELOCIDADE E DIREÇÃO DO VENTO
Mais uma grandeza importantíssima em termos de monitoramento climático. Por isso, a estação será capaz de incorporar um anemômetro.
O material particulado de 2,5 micrometros é responsável por 50 mil mortes por ano no Brasil, segundo pesquisas da Universidade de São Paulo, e causa redução na expectativa de vida em 1,9 anos em locais onde sua concentração ultrapassa os níveis estabelecidos pela Organização Mundial da Saúde. Assim, é uma medida indispensável para o projeto. O sensor escolhido é o SamYoung DSM501A.
Incolor, sem cheiro característico e mortal. Bastam estas informações para deduzir a importância da medida de concentração de monóxido de carbono no ar. O sensor escolhido é o MQ-7.
- CONCENTRAÇÃO DE OZÔNIO
O ozônio é um poluente secundário, ou seja, não é emitido diretamente, mas se forma a partir de reações químicas complexas na atmosfera, a partir de dióxidos de nitrogênio e outros poluentes emitidos pela queima de combustíveis fósseis, na agricultura e criação de animais. Sendo assim, é um ótimo indicador de níveis de poluição. Por isso, usa-se o MQ-131 para realizar a sua medição!
AQUISIÇÃO DE DADOS
Para realizar a aquisição dos dados de todos estes sensores, será necessário um microcontrolador, ou seja, um computador em pequena escala, capaz de processar todas estas informações. Dois dos microcontroladores mais populares do mercado, o Arduino e o Raspberry Pi são nossas escolhas para o desenvolvimento do projeto.
TRANSMISSÃO DE DADOS
O suporte a diferentes plataformas de comunicação também é muito importante para o projeto, já que a dependência de um tipo de conectividade (como Wi-Fi por exemplo) pode ser um fator limitante, pois nem sempre as características do local de instalação permitem o uso de determinada tecnologia. Por isso, haverá três opções de conectividade:
- Bluetooth
Para utilização a curtas distâncias, o Bluetooth com conexão a um smartphone ou outro dispositivo compatível é bastante útil.
- Wi-Fi
Com a tecnologia Wi-Fi, o equipamento pode ser instalado a longas distâncias e enviar seus dados para um servidor, estando sempre disponíveis.
- LoRa
Para locais com ausência de Wi-Fi, a comunicação LoRa permite a transmissão de dados via rádio por até 5 quilômetros.
PLANO DE NEGÓCIOS
Inicialmente, o projeto foi concebido para fins educacionais. Porém, com a visita de vários empresários e investidores às instalações da Startup Experience, percebemos várias outras possíveis áreas de atuação, como a agroindústria, que sofre com a rede insuficiente de estações meteorológicas no Brasil, muitas vezes não recebendo previsões de tempo corretas na área rural.
Assim, seguindo a proposta de modularidade prevista desde os estágios iniciais, foram criadas versões, com diferentes propostas:
- Education
Voltada ao segmento de escolas e educação ambiental, esta versão traz apenas as medidas básicas para monitoramento climático, visando o menor custo possível.
- LabMóvel
Especificamente projetada para o público da UFPR Litoral, agregará mais sensores, mas manterá a simplicidade na transmissão de dados e o baixo custo.
- Professional
Voltada a corporações e à agroindústria, a versão agregará todas as funcionalidades de medição e também todas as opções de conectividade.
- Professional+
Com o uso de uma câmera, o usuário poderá monitorar em tempo real não apenas os dados remotamente, mas também receber imagens climáticas em tempo real.
CRONOGRAMA
Atualmente, o projeto se encontra na fase de Prova de Conceito (PoC), para realizar a validação do conceito técnico: provar a viabilidade da construção de uma estação meteorológica com estas especificações. A previsão é de construção de 2 protótipos até o final do ano de 2018.
Em seguida, uma vez que o conceito esteja provado, será iniciada a busca por investimentos para transformar o projeto em um Minimum Viable Product, lançando-o ao mercado.