
É comum, na zona da portaria e da paragem em frente à escola ouvirmos os alunos perguntar “Ainda falta muito?”, “Já passou?”, “Quando é o próximo?”, “Posso sair para ir para o autocarro?”… Acrescem as situações de quando as famílias ligam para escola, para saber se o autocarro já passou, se o filho o apanhou, ou a informar que vêm tarde para a escola, porque o autocarro não passou ou está atrasado.
Perante esta situação, e da relação que estamos a estreitar com o Município, através dos projetos dos Clubes de Ciência Viva, onde se insere a Robótica, resultou a esquematização de uma plataforma para monitorização dos tempos de espera de autocarros, que está a ser desenvolvida como projeto-piloto na escola, para ser replicada no exterior, em articulação com a câmara municipal, que é a nossa interlocutora com a rede de transportes UNIR.
A proposta assentou na criação de painel com informação led, alimentado a energia solar, com recolha e transmissão de dados recorrendo à tecnologia de rede LoraWan, para obter os dados dos transportes e fornecer telemetria de cada estação para a base. O sistema em termos de hardware usa um transceptor LoRaWAN, ligado a um microcontrolador ESP32-C6 fabricado pela ExpressIf, montado numa PCB desenhada para o efeito, onde ligará também um painel de matrix de LED com as dimensões de 254mm x 127mm x 15,24mm, onde será exibida a informação conforme for chegando. A este circuito estará ligado mais um módulo de carga de bateria e gestão de carga de bateria por energia solar e o respetivo painel solar, bem como a bateria de iões de lítio.
A PCB (Placa de Circuito Impresso), onde são interligados todos os circuitos é desenhada do zero, sendo que nela nada mais existe que não um plano de encaixe “backplane”, onde todos os módulos que compõem o sistema são ligados nas devidas posições, utilizando encaixes padrão, diferentes para cada modulo para evitar erros de ligação. Assim é garantida a reparação quase indefinida de todo o sistema, sendo apenas substituído o modulo com anomalia, para posterior reparação.
Esta solução, permite que um consumo de energia nominal por estação/ponto/paragem de autocarro de 0.020kWh, sendo que a base de transmissão LoraWAN que transmitirá os dados usando uma topologia Mesh, sendo que o transcetor base tem um consumo de 0,012kWh. Cada estação/ponto, produz a sua própria energia, com recurso a painel solar, e consome a energia por si produzida, sendo que o consumo efetivo da rede (consumido – gerado = 0kWh), sendo a única parte do sistema que consome energia da rede elétrica a estação base que mesmo essa poderá futuramente ser alimentada por energia solar e baterias.
Contrariamente às soluções existentes, a exemplo da do concelho do Porto, que depende da rede móvel, onde estão instaladas cerca de 100 antenas, a consumir cada uma 240 kWh, sendo o consumo de cada paragem/estação/ponto, tem um consumo de 0.45 kWh. As 100 antenas, somadas, e somando o consumo de todas as paragens de autocarro, sem contabilizar os custos de infraestrutura de processamento central de dados, é claramente superior ao da solução que estamos a desenvolver.
Desta forma, os alunos poderão esperar pelo autocarro, no interior da escola, de forma segura e rentabilizando tempo e recursos, saindo para a rua somente quando autocarro estiver próximo, dados que estarão visíveis num painel interior.
A solução em desenvolvimento com o município, para colocação nas paragens externas, é alimentada por painel solar, transmissor LORA, consumindo a energia que gera, tendo a proposta merecido total aceitação e incentivo através do vereador Eng. Luís Ramos, conforme email de 11 de abril último:
Caro Diretor Prof. Carlos Sá,
O Município da Póvoa de Varzim tem todo o interesse neste projeto proposto para a Escola Eb2-3 de Aver-o-Mar, tendo já solicitado a informação necessária à Área Metropolitana do Porto, Autoridade para os Transportes Públicos no Município da Póvoa de Varzim. Esperemos uma rápida resposta.
Neste momento, a plataforma está desenvolvida e foi testada com dados simulados, faltando apenas a cedências dos dados pela operadora, para ser validada e disponibilizada. Quando usares a informação, aguardamos pelo teu feedback, pois queremos saber o que achas desta inovadora solução desenvolvida pela nossa escola.
Quando a plataforma estiver totalmente operacional, faremos a sua apresentação pública, apelando-se ao regular uso dos transportes públicos.