Gotemburgo, Suécia, usou IoT de código aberto para reduzir drasticamente o desperdício de água

Com cerca de 500.000 residentes na cidade e mais de um milhão na sua área metropolitana, Gotemburgo, a Suécia tem muitas pessoas e terreno para apoiar. Como qualquer cidade, existem serviços que precisam ser oferecidos e sistemas que precisam ser mantidos ao longo do tempo. E é sempre mais fácil instrumentar as coisas e monitorá-las de outro lugar do que dirigir e verificar pessoalmente as tubulações, lâmpadas e postes de luz.

Portanto, o apelo básico da Internet das Coisas (IoT) ao nível da cidade é poupar tempo e ganhar eficiência, eliminando tempo de viagem e trabalho. Foi certamente isso que atraiu Hans Wendt, gestor de projeto da Plataforma de Informação da Cidade de Gotemburgo e do projeto IoT. Wendt gosta de economizar recursos, e o projeto de IoT da cidade se estende até mesmo à economia de água: se chover, os sensores informam aos sistemas de sprinklers da cidade para interromper as atividades de irrigação por algum período de tempo.

Mas construir este sistema de sensores em múltiplos aspectos dos serviços da cidade não foi fácil.

“O mercado está construindo diferentes soluções isoladas para cada empresa, tornando seu gerenciamento caro. Ao construir uma solução comum para gerenciar o problema, (nós) tornamos tudo muito mais fácil”, disse ele.

Para criar uma solução para lidar com vários dispositivos, plataformas e problemas de IoT, Gotemburgo optou por desenvolver com base no Red Hat OpenShift. Mas primeiro, era necessário construir uma prova de conceito. E para isso precisava de algo para monitorar e medir com sensores.

Wendt e Frederik Lehtonen, proprietário do produto OpenShift em Gotemburgo, escolheram a água do banho. Após uma prova de conceito medindo a temperatura da água do banho que sai das casas das pessoas, eles analisaram outros projetos de irrigação. E, como resultado, já reduziram em 75% o uso de água para o manejo de 50 mil árvores. Eles fizeram isso conectando árvores recém-plantadas a sensores para monitorar os níveis de umidade e ajustar a irrigação.

Por que água?

O projeto começou há dois anos com o objetivo de construir uma plataforma para toda a TI da cidade de Gotemburgo. A equipe queria fornecer uma maneira simples para as equipes de TI da cidade criarem projetos com mais eficiência. Embora o objectivo fosse claro, a implementação forçou rapidamente os trabalhadores da cidade a colaborar entre departamentos.

Isso significou a colaboração da TI com o Departamento de Parques Municipais. O primeiro teste foi realizado nas áreas verdes públicas e centros esportivos da cidade. Como parte do projeto de inovação “Parques Inteligentes Sustentáveis”, o projeto se expandiu e passou a incluir vários departamentos municipais, uma universidade e uma agência nacional.

Usando sensores de temperatura e umidade combinados com informações coletadas por satélite, a cidade pode gerenciar automaticamente o sistema de irrigação do parque. Utilizando medidores de água, a cidade pode detectar vazamentos remotamente, o que é um grande problema porque 25% da água produzida na Suécia é perdida em vazamentos a cada ano.

Até agora, os leitores de medidores tinham que verificar fisicamente um cartão na própria tubulação para medir as vazões. Agora a cidade pode medi-lo automaticamente a cada hora através de sensores IoT. Isto elimina não apenas o trabalho físico e o atraso associados à leitura do medidor, mas também elimina o erro humano do processo, disse Wendt.

Abrir por padrão

O projeto está a funcionar sob o mandato da liderança da cidade para digitalizar o máximo possível até 2025 e utilizar sistemas abertos para a sua infraestrutura. Esta é uma das razões pelas quais a cidade escolheu o Red Hat OpenShift, mas também está por trás de outra decisão. A equipe decidiu eliminar o ruído da IoT construindo sua plataforma com FIWARE.

FIWARE é uma estrutura com curadoria de componentes de plataforma de software de código aberto. No centro está o FIWARE Context Broker, que traz gerenciamento de dados contextuais em torno de fluxos de informações. Especificamente, isso permite coisas como fluxos de dados de IoT, monetização desses fluxos e processamento de dados.

Construir sobre esses dois sistemas abertos permite que Wendt e sua equipe cumpram as necessidades de segurança e retenção de dados que acompanham a operação da infraestrutura cívica. E esse é um alicerce importante para uma cidade que tem três novos projetos de IoT em andamento e mais de 50 em fase de planejamento. Essa plataforma irá em breve lidar com muito mais dados sobre a água e também irá assumir a gestão da iluminação pública.

Sob o mandato da cidade, Wendt e sua equipe também estão trabalhando com TI para permitir um modelo de data lake para as informações que chegam dos sensores. Eles estão adotando o modelo de dados de autoatendimento e esperam fornecer uma plataforma de análise de dados de alta qualidade aos trabalhadores municipais.

Por trás de todos estes planos está um desejo central de ajudar toda a Suécia, não apenas Gotemburgo, disse Wendt. O código aberto permite o compartilhamento.

Utilizar o que outros fizeram e criar possibilidades de trabalho conjunto no futuro permite que o dinheiro gasto neste trabalho seja poupado noutros lugares, se outros municípios também puderem utilizar estas plataformas. Além disso, há a economia de custos inerente ao próprio código aberto, disse Wendt. “O Fiware era uma solução mais barata e também fácil de testar e usar. (Isso também foi) um benefício.”

Para o futuro, Wendt vê alguns obstáculos que ainda precisam ser superados no mercado. Ele disse que a escala é o maior desafio para o futuro e, mais especificamente, o desafio da gestão de ativos à medida que os sensores crescem de centenas para centenas de milhares no campo. Gerenciar tantos dispositivos representa um desafio para a plataforma que estão construindo, mas também uma oportunidade para resolver um problema que outros estão enfrentando.

Mas os próprios dispositivos continuam a ser uma fonte de interesse e inovação. Wendt disse que a equipe tem planos para todos os tipos de dispositivos, dependendo da carga da bateria, frequência de comunicação, tamanho e durabilidade. Atualmente, eles estão considerando colocar sensores em lixeiras para detectar quando elas precisam ser esvaziadas.

Ainda assim, o gerenciamento pode ser um problema para dados, manutenção física e linhas de controle de cada dispositivo. Quem tem que sair e trocar um sensor morto no lago? Parques? ISTO? O clube de mergulho local?

Apesar destes desafios, Wendt está confiante de que Gotemburgo construiu uma plataforma que pode satisfazer essas necessidades. Basear-se no Kubernetes, disse ele, permite que cada carga de trabalho seja isolada com segurança e os dados associados a ela possam ser criptografados em trânsito e em repouso, para mantê-los em conformidade com regulamentações como o GDPR. Isso também será importante se e quando a equipa implementar a sua plataforma nos sistemas de saúde da cidade.

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