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Monitoramento Inteligente de aspectos ambientais em campus

universitário

Ana Carolina Camargo Francisco

Felipe Hashimoto Fengler

Gustavo Faria

Iara Negreiros

Luciana Gomes Pereira Pinto

Maurício Tolotto

Raquel Barbosa Rogoschewski

Regiane Relva Romano

Roberto Silva Netto

127 Ana Carolina Camargo Francisco

Graduada em Matematica pela Universidade Estadual de Campinas (2004) e mestra em Matemática Aplicada pela mesma Universidade (2006). Atualmente é aluna de doutorado da Unesp Sorocaba, na área de Ciências Ambientais e tem atuado em linhas de pesquisa voltadas à Universidades inteligentes e sustentáveis. Desde 2008 é professora da Faculdade de Tecnologia José Crespo Gonzales (Fatec-Sorocaba) e do Centro Universitário Facens, onde também é membro titular do Comitê de Sustentabilidade.

Felipe Hashimoto Fengler

Graduado em Engenharia Ambiental pela Universidade Estadual Paulista Júlio de Mesquita Filho (2011), mestrado em Agricultura Tropical e Subtropical pelo Instituto Agronômico de Campinas (2014) e doutorado em Ciências Ambientais pelo programa de pós-graduação em Ciências Ambientais do Instituto de Tecnologia de Sorocaba - UNESP. Atua de forma abrangente nos diversos temas relacionados a sustentabilidade e engenharia ambiental. Participou no desenvolvimento de métodos de análise para áreas degradadas pela mineração na Amazonia brasileira. Desde 2012 executa atividades de planejamento agroambiental, nas áreas do sudestre e centro oestre brasileiro. Atualmente integra o corpo docente do Centro Universitário Facens, membro títular do Comitê de Sustentabildiade. Tem interesse de pesquisa nos temas relacionados as cidades inteligentes e sustentáveis, desenvolvimento de tecnologias e ferramentas de gestão ambiental para cidades inteligentes, environmental data science, geoprocessamento e sensoriamento remoto.

128 Gustavo de Barros Cienfuegos Faria

Engenheiro civil formado pelo Centro Universitário Facens (2018), cursando pós-graduação em Gestão de projetos e inovação, membro titular do comitê de sustentabilidade Facens. Atua na área de construção sustentável, bioconstrução e gerenciamento de projetos. Participou de vivências e imersões de permacultura e bioconstrução, com foco no aperfeiçoamento e compartilhar conhecimento. Lecionou palestras e cursos de soluções sustentáveis no mundo moderno, bioconstrução, hands on, no qual pode proporcionar para os alunos um conteúdo de maior abrangência em aulas práticas e teóricas. Atua na área sustentável da construção e indústria, focando nas inovações e tecnologias

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Iara Negreiros

Possui doutorado (2018) e mestrado (2009) em Engenharia e Planejamento Urbanos pela Escola Politécnica da Universidade de São Paulo e graduação em Engenharia Civil também pela Politécnica da USP (1994). Atualmente é professora do Centro Universitário Facens e consultora associada da SPIn - Soluções Públicas Inteligentes. Tem experiência profissional na área de gerenciamento de projetos, facilidades e manutenção predial. Atua em linhas de pesquisa voltadas a normalização para cidades sustentáveis, inteligentes e resilientes, e ODS - Objetivos do Desenvolvimento Sustentável (Agenda 2030) para cidades. Atua na ABNT/CEE -268, comissão espelho do ISO/TC 268, desde sua criação em 2015, contribuindo para a elaboração e publicação das Normas ISO para cidades, da série 37100.

129 Luciana Gomes Pereira Pinto

Coordenadora de Projetos no Smart Campus® living Lab de Cidades Humanas, inteligentes e Sustentáveis do Centro Universitário Facens. Coordenadora do Comitê de Sustentabilidade da Facens.

Formada em Comunicação Social, possui especialização em Gestão da Sustentabilidade e Responsabilidade Corporativa, e Gestão de Projetos e Inovação – certificada PMP (Project Management Professional). Atua na área de gestão de projetos especialmente com foco em Sustentabilidade, Eficiência Energética e projetos de inovação.

Maurício Tolotto

Graduado em Engenharia Ambiental, possui especialização em Saneamento Ambiental e Engenharia de Segurança do Trabalho. Membro titular do Comitê de Sustentabilidade Facens.

Raquel Barbosa Rogoschewski

Está há 10 anos no setor social promovendo responsabilidade social corporativa, empreendedorismo e sustentabilidade em empresas e organizações sociais. Já atuou em organizações nas áreas de filantropia, investimento social estratégico, engajamento voluntário, gestão de stakeholders, desenho de estratégias de sustentabilidade e responsabilidade social corporativa. Bacharel em Direito pela Universidade de São Paulo, mestra em direito societário pela Universidade de Londres, com cursos de especialização em facilitação de processos para o desenvolvimento e gestão de organizações sociais, certificada PMD (Project Management in Development) desde 2014. Coordena o Laboratório de Inovação Social do Centro Universitário Facens desde 2017. Membro fundador do Comitê de Sustentabilidade da Facens.

130 Regiane Relva Romano

Assessora Especial no Ministério da Ciência, Tecnologia, Inovações e Comunicações – MCTIC. Tem mais de 30 anos de experiência internacional trabalhando em TIC e Inovação. Doutora (com distinção) em Administração de Empresas, área de concentração Administração da Tecnologia da Informação FGV- EAESP. Mestre em Informática - Gerenciamento de Sistemas de Informação pela PUC-Campinas, além de Pós-Graduações (Mackenzie, UNIFIEO, FECAP, FIEO e FACENS) e Aperfeiçoamento Internacional em Varejo na Universidade de Ohio, em RFID na Universidade de Arkansas, em negócios na Universidade Columbia e em Cidades Inteligentes na Universidade de Lleida. Ex-CEO da VIP-Systems Informática & Consultoria Ltda. Escritora. Pesquisadora e consultora de Inovação, IoT, AIDC, RFID e Tecnologias Emergentes para negócios e Cidades Inteligentes. Palestrante Internacional. Idealizadora da 1a. Loja Inteligente da América Latina, pelo qual recebeu o Prêmio ID People America Awards e de Automação da GS1. VP de Educação do ISCBA. Ex- Diretora de Pesquisa e Extensão do Centro Universirário Facens e do Smart Campus® Facens, projeto premiado dentro e fora do país.

Roberto Silva Netto

Recebeu diploma de Graduação (2001), Mestrado (2006) e Doutorado (2018) em engenharia elétrica pela Universidade Feredal de Itajubá. Durante o doutorado, passou um ano no Politecnico di Milano para realizar um período de mobilidade pelo programa ERASMUS MUNDUS. Realizou pesquisas voltadas em Comunicação de Dados, Segurança da Informação, Inteligência Artificial, Simulação de Sistemas Elétricos, Simulações de Tempo Real, Interoperabilidade em Smart Grids e Sistemas Muiltiagentes. Em 2019 trabalhou como pesquisador no Instituto de Tecnologia da FIT, onde realizou trabalhos no desenvolvimento de aprimoramentos de produtos usando Deep Learning, Visão Computacional, IoT e Sistemas Embarcados. Também em 2019 ingressou no Centro Universirtário Facens, onde atua como professor da Engenharia Elétrica e Mecatrônica e Coordenador Técnico do Smart Campus® Facens. Seus interesses de pesquisa também incluem modelagem e análise de sistemas de distribuição de energia, automação de distribuição, micro-redes e Smart Cities, Machine Learning, Deep Learning e Visão Computacional

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Introdução

De acordo com Draeger (2015), as cidades estão sendo impactadas diretamente por três fatores: crescimento populacional, mudanças climáticas e a tecnologia. Dessa forma, haverá a necessidade de se fazer um planejamento minucioso, para rever: processos de urbanização, mobilidade urbana, segurança, saúde e qualidade de vida, educação e gerenciamento de recursos naturais.

Segundo o modelo da ITU - União Internacional de Telecomunicações (2019, p. 4), uma cidade inteligente sustentável é aquela que

utiliza as tecnologias e outros meios para melhorar a qualidade de vida, a eficiência da operação dos serviços urbanos e a produtividade sustentável, garantindo que sejam atendidas as necessidades das gerações atuais e futuras em relação aos aspectos econômicos, ambientais e socioculturais.

O relatório “Perspectivas Mundiais de População 2019: Destaques da Organização das Nações Unidas” (UNITED NATIONS, 2019) indica que a mesma deve crescer em 2 bilhões de pessoas nos próximos 30 anos, passando dos atuais 7,7 bilhões de indivíduos para 9,7 bilhões em 2050. Segundo o estudo, o Brasil que já tem uma grande concentração nas áreas urbanas, deverá continuar a crescer nessa área.

Dessa forma, o enfoque do desenvolvimento sustentável representa uma questão chave na sociedade contemporânea, com relevância em âmbito nacional e internacional. A incorporação e operacionalização dos diversos conceitos e paradigmas associados à sustentabilidade confrontam o antagonismo entre a produção econômica e a degradação socioambiental, constituindo um âmbito de construção conceitual e prática extremamente desafiadores.

Os 17 ODS – Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (UNITED NATIONS, 2015) determinam ambiciosos objetivos nas três dimensões do desenvolvimento sustentável – desenvolvimento econômico, inclusão social, e sustentabilidade ambiental, fundamentados para uma boa governança. Porém, a transformação dos ODS em ferramentas práticas para solução de problemas carece de medidas e dados que contemplem desde a mobilização de governos, academia, sociedade civil e empresas até a existência de um painel para monitorar o processo e assegurar responsabilidades e a criação de instrumentos de gestão para as transformações necessárias para se alcançar os ODS até 2030.

Nesse contexto, as Instituições de Ensino Superior - IES têm por responsabilidade a formação de agentes transformadores, capazes de adequar sua prática profissional a esses novos paradigmas de desenvolvimento. Como qualquer outra organização, uma universidade também tem potencial de gerar impactos adversos significativos. Seja pelo uso excessivo de energia, sobrecarga do sistema viário, produção de resíduos, efluentes líquidos ou pelo processo de expansão e desenvolvimento do campus (AMRINA; IMANSURI, 2015). Internacionalmente, há um crescente aumento nas preocupações relacionadas à sustentabilidade das instituições de ensino superior, pois, diferentemente de outras corporações, instituições educacionais têm impacto direto na formação dos recursos humanos, que serão protagonistas na implementação do desenvolvimento sustentável (LI; GU; LIU, 2018).

O número de administradores de universidades que têm buscado o desenvolvimento de modelos de gestão sustentáveis vem aumentando no período recente (ALSHUWAIKHAT; ABUBAKAR, 2008). Além da intenção de formar cidadãos

132 conscientes de seus papéis na sociedade na qual estão inseridos, as universidades também buscam adotar medidas que incorporem a sustentabilidade em suas outras atividades cotidianas, de pesquisa, extensão e operação (LOZANO et al., 2015).

As universidades podem ser entendidas como protótipos de cidades e, como tais, apresentam desafios similares, relacionados à governança, inovação, pesquisa, infraestruturas e mobilidade. A avaliação de sustentabilidade compreende processos abrangentes, complexos e dinâmicos, que em sua essência devem permitir (BOND; MORRISON-SAUNDER; POPE, 2012): (i) Direcionar imperativos de sustentabilidade à evolução positiva, (i) Estabelecer um conceito viável de sustentabilidade no contexto de decisões e avaliações individuais; (iii) Adotar mecanismos formais para lidar com relações inversas (trade-offs) inevitáveis de uma forma aberta, participativa e responsável; (iv) Incluir as inevitabilidades plurais da avaliação de sustentabilidade; (v) Gerar aprendizado.

Para cidades inteligentes, indicadores e metas representam importantes instrumentos de planejamento e de participação da sociedade civil e envolvem uma fundamental metodologia de fortalecimento dos mesmos. Há uma vasta gama de documentos de referência em desenvolvimento sustentável, de metodologias e ferramentas de avaliação, em conjunto com o acesso limitado a detalhes do sistema pelas autoridades da cidade e partes interessadas (MALHEIROS; COUTINHO; PHILIPPI JR, 2012) (ISO, 2014) (MATTONI; NARDECCHIA; BISEGNA, 2019) (CEDANO; MARTINEZ, 2010). Porém, essa situação cria uma condição nebulosa para planejamento e adoção de práticas sustentáveis. Esses desafios não se limitam a implementação de processos sustentáveis, mas também na avaliação e melhoria contínua dessas abordagens, considerando a necessidade de ações holísticas e integradoras voltadas para a sustentabilidade, inteligência e resiliência de comunidades.

Além disto, a definição de inteligência é “abordada em termos de desempenho, relevante a soluções implementáveis tecnologicamente” (ABNT, 2017a, p. 2). Estas novas abordagens de utilização de tecnologias provenientes da Internet das Coisas (IoT), transparência algorítmica e inteligência artificial vêm exigindo o aprimoramento da infraestrutura de redes e bancos de dados, promovendo a migração do modelo de armazenamento para dados em nuvem, e ampliando a inteligência e cruzamento de bases de dados, com maior eficiência na detecção e monitoramento de indicadores. Em Cidades Inteligentes, estas tecnologias proporcionam soluções para mobilidade urbana, segurança dos cidadãos, otimização das utilidades (energia, água, etc.), com base em ferramentas como smart grids, entre outras. Isto demanda proteção dos cidadãos, sem inibir a inovação e o uso benéfico de novas tecnologias, por meio de capacitação. Isto posto, as instituições de ensino e pesquisa desempenham papel relevante em colocar em prática as inovações e melhorias necessárias para a formação de recursos humanos para a realidade futura (MCTIC, 2018).

Portanto, um dos desafios associados à sustentabilidade universitária relaciona-se diretamente com o gerenciamento de dados para a tomada de decisão assertiva nos cenários complexos e dinâmicos que permeiam as atividades cotidianas de ensino, pesquisa e extensão.

Segundo Malheiros, Coutinho e Philippi Jr (2012), um dos fatores-chave na viabilização de bons indicadores de sustentabilidade é o estabelecimento de sistemas de monitoramento que viabilizem a coleta de dados com qualidade, regularidade e acesso pelos diferentes atores envolvidos na tomada de decisão. Assim, um sistema de

133 indicadores de sustentabilidade deve ser uma ferramenta presente e constante nos processos decisórios.

Com o propósito de permitir a extensão do aprendizado da sala de aula para vivências práticas e reais, porém em ambiente controlado, que o Centro Universitário Facens iniciou o programa Smart Campus®. O programa teve início em setembro de 2014, quando idealizou-se a unificação de várias atividades desenvolvidas pelo campus da faculdade, que tinham relação com o tema de Cidades Inteligentes, tais como gerenciamento de resíduos sólidos, interesse em investimento em eficiência energética e energia renováveis, entre outros.

No Smart Campus® Facens, os alunos, os professores e a comunidade são incentivados a criarem novas soluções que utilizem o conceito de IoT; eficiência energética, fontes alternativas de energia; mobilidade urbana; construção de habitação a preços acessíveis; interação social; incentivo à medicina preventiva e bem-estar; tecnologias industriais inovadoras; melhoraria da qualidade dos processos de produção, o fomento ao empreendedorismo e à gestão de negócios contemporâneos. O objetivo é otimizar os recursos disponíveis, desenvolver e aplicar novas tecnologias e mudanças culturais alinhadas com o tripé "meio ambiente, sociedade e economia". O projeto está amplamente relacionado à Agenda 2030 e aos 17 Objetivos de Desenvolvimento Sustentável da ONU

Em seus mais de 6 anos de existência, o Smart Campus® já vivenciou diferentes fases de implementações de projetos. As primeiras atividades realizadas, em parceria com o programa G-Lab do MIT (Instituto de Tecnologia de Massachusetts) em 2014, foram identificar as áreas de atuação, hoje denominados de eixos de atuação, e definir os primeiros projetos a serem implementados. Ao longo dos anos, projetos de grandes impactos e investimentos foram desenvolvidos como a implementação de sistema fotovoltaico, dispositivos de IoT e diversos projetos de pesquisa somando em torno de 315 implementações. Entretanto, foi em 2018 que o programa deu um salto tecnológico e inovador por meio da integração de todas as soluções já implementadas com o armazenamento de dados e/ou informações em tempo real em um software supervisório, com demonstração em um DashBoard.

Os objetivos de implementação de um smart campus como um laboratório urbano para as abordagens associadas ao tema de cidade inteligente, e sendo uma referência de sustentabilidade, geram novas linhas de ensino, pesquisa e inovação. Estes objetivos englobam atrair talentos de estudantes e pesquisadores, estimular pesquisa interdisciplinar, oferecer cursos e diplomas relacionados a cidades inteligentes, incentivar a inovação e a criação de novos serviços e produtos, padrões de compartilhamento, dados abertos e diretrizes com o mundo, bem como transformar o campus em um laboratório vivo (FORTES et al., 2019) (PAGLIARO et al., 2016). A partir da implementação do

Dashboard, o programa caracterizou-se ainda mais como um Living Lab de Smart Cities,

passando a ter uma central de monitoramento e controle.

Esse capítulo tem por objetivo relatar uma experiência de incorporação de data

science e internet das coisas em atividades universitárias do Centro Universitário Facens,

explorando um conceito inovador em termos de sustentabilidade universitária, buscando também compartilhar os aspectos positivos e negativos da mensuração e tomada de decisão através de um sistema de monitoramento contínuo e inteligente.

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