O que é a Tecnologia de Estradas Inteligentes?
Com novas pressões para as cidades desenvolverem estradas e estradas mais eficazes, a infraestrutura inteligente é essencial para a modernização. As estradas inteligentes construídas com base em IoT e TIC (tecnologias da informação e das comunicações) podem viabilizar que cidades e autoridades de transporte coletem e analisem dados para melhorar o gerenciamento do tráfego cotidiano. A infraestrutura de estradas inteligente também pode ajudar as cidades a se adaptarem às necessidades de transporte sustentável a longo prazo. Com sensores de IoT, câmeras, radares e tecnologias equipadas com 5G, os dados podem ser analisados em tempo quase real e utilizados para melhorar as rodovias congestionadas, melhorando o fluxo de tráfego. Os dados também podem ser enviados para a nuvem para análise de longo prazo, fornecendo uma visão fundamental para iniciativas como a redução das emissões de CO2.
A computação de borda abre inúmeras possibilidades para estradas inteligentes e conectadas. Ela permite baixa latência para a análise e inteligência artificial (IA) que alimenta a infraestrutura de estradas inteligente, como semáforos adaptativos e estradas integradas. Por exemplo, semáforos que ajustam automaticamente seu tempo com base nos dados dos sensores podem melhorar o fluxo do tráfego ou mudar os sinais para ajudar a proteger outras pessoas na pista contra condutores perigosos.
Benefícios de Estradas Inteligentes e Infraestrutura Inteligente
Há muitos tipos de dispositivos que permitem a tecnologia de estradas inteligentes: sensores de velocidade, sensores acústicos, câmeras CCTV IP, semáforos inteligentes, sistemas de monitoramento de condições e clima e sinalização digital. Quando estes dispositivos coletam e analisam dados em tempo quase real, as cidades conseguem perceber vários benefícios:
- Ruas menos congestionadas. Para um cidadão americano médio, o congestionamento representa 99 horas de seu tempo e US$ 1.377 por ano.1 A tecnologia de estradas inteligentes pode rastrear veículos e ajustar os semáforos com base nas condições de tráfego, ajudando a evitar engarrafamentos.
- Melhoria do tráfego e segurança para os pedestres. As mortes de pedestres aumentaram em 46% durante a última década, em comparação com um aumento de 5% em todas as outras mortes relacionadas ao tráfego. 2 Equipamentos inteligentes instalados nos cruzamentos podem fornecer alertas que aumentam a segurança dos usuários vulneráveis das vias, incluindo pedestres, ciclistas e motociclistas.
- Conectividade ampliada em conjunto com a infraestrutura de transporte. A implantação de redes à beira das estradas pode ampliar e melhorar a conectividade sem fio entre os setores público e privado e o uso de aplicativos de sistema de transporte inteligente (ITS) em rodovias e corredores de transporte, incluindo aqueles que antes não estavam conectados. O resultado é uma melhor cobertura e acesso a uma visão quase em tempo real das atividades e eventos que ocorrem nas rodovias, que podem ser usadas para abordar proativamente áreas problemáticas, reduzir os tempos de resposta e melhorar a segurança geral das vias.
- Estacionamento otimizado e pedágio eletrônico. O pedágio eletrônico, ou e-tolling, pode reduzir o congestionamento usando o reconhecimento de placas e o rastreamento de veículos para cobrar automaticamente as tarifas de pedágio de rodovias e pontes — tudo isso sem fazer os veículos pararem ou diminuírem a velocidade.
Enviando determinados dados para a nuvem para serem analisados ao longo do tempo, as cidades podem fazer melhorias contínuas na gestão de tráfego, manutenção de estradas e sustentabilidade. As cidades também podem usar a tecnologia de gêmeo digital para criar modelos virtuais de cidades utilizando dados reais para avaliar e melhorar continuamente a infraestrutura atual, bem como testar novas tecnologias antes de um investimento total. A tecnologia de estradas inteligentes pode permitir que a assistência das cidades das seguintes maneiras:
- Serviços aprimorados e resposta de emergência. A criação de um ambiente gêmeo digital com tecnologia Intel® pode permitir que a infraestrutura à beira da estrada forneça serviços comerciais sob demanda para veículos ou outros usuários da via e pode ajudar a alertar os primeiros socorros em caso de acidentes.
- Melhoria do layout de estradas e condições de pavimentação. Soluções de monitoramento das condições das estradas podem ajudar os planejadores das cidades a analisar a taxa de colisões e quase acidentes, assim como avaliar as condições das estradas e da pavimentação. Com isso, é possível identificar proativamente as mudanças necessárias no desenho das estradas e melhorias na pavimentação. Atrasos nas melhorias podem resultar em aumento de custos para as cidades, até 150% por pista/km/ano.3
- Transporte sustentável. A infraestrutura inteligente permite a otimização do fluxo de tráfego e a padronização das redes de carregamento de EVs, ajudando a promover o uso de veículos de menor emissão e a reduzir as emissões de carbono do transporte diário.
As grandes cidades consomem mais de dois terços da energia mundial e são responsáveis por mais de 70% das emissões globais de gases de efeito estufa 4.
Estudos de Caso e Casos de uso Globais
A tecnologia de estradas inteligentes não é um conceito futurista. Ela já está sendo implementada no mundo inteiro, com muitas cidades e países vivenciando os benefícios atualmente.
Continue lendo para descobrir inovações tecnológicas de estradas inteligentes que os clientes e parceiros da Intel desenvolveram para ajudar a enfrentar os desafios do transporte e melhorar a vida dos cidadãos.
- Gerenciamento inteligente do tráfego. A Mayflower fez uma parceria com a AAEON Technology para ajudar os governos locais e os grupos de gestão de tráfego a tomar decisões de melhoria da infraestrutura viária. Com seu sensor ótico leve e de fácil adaptação, o sensor Mayflower Smart Control Insite Sentinel pode ser montado em qualquer lugar e movido conforme necessário.
- Pedágio eletrônico e estacionamento inteligente. A plataforma de estacionamento inteligente da ST Engineering Electronics é uma solução de gerenciamento de estacionamentos baseada em nuvem que centraliza todas as operações e manutenção de estacionamentos. A solução utiliza a ANPR e aplicativos móveis de pagamento para fornecer serviços de estacionamento eficientes e não abusivos, sem problemas aos motoristas, ao mesmo tempo em que oferece eficiência operacional e economia de custos aos operadores de estacionamento e proprietários de edifícios.
- Gêmeo digital e fusão de sensores. Os fabricantes da indústria alemã colaboraram com o Intel Labs no projeto Providentia ++ (P+++) para melhorar a condução de veículos automatizada usando a fusão de sensores baseada em infraestrutura. Para atingir as metas do projeto, a equipe utilizou a orquestração auto-organizada de cargas computacionais entre a infraestrutura e os veículos automatizados no nível de hardware e SO.
- Estradas conectadas inteligentes. Para ajudar as autoridades das cidades e os fornecedores de soluções de transporte a implementar aplicativos de cidades inteligentes que utilizam redes 5G e serviços de borda, a Capgemini Engineering e a Intel trabalharam em colaboração para criar a solução RSU Capgemini Engineering Smart 5G que simplifica os obstáculos da tecnologia de transporte e cidades inteligentes através da plataforma ENSCONCE MEC da Capgemini Engineering.
- Estradas conectadas inteligentes. A cidade de Turim, na Itália, sediou um ensaio internacional ao vivo de tecnologia de segurança para pedestres e novos condutores, que poderia permitir a notificação de perigos nas vias quase em tempo real por uma rede de borda 5G. Essa colaboração público-privada, organizada pela 5G Automotive Association (5GAA), mostrou como o conceito de automóvel conectado poderia usar tecnologia de computação de borda e de alta velocidade, em conjunto com a IoT, para se comunicar com sensores automotivos e smartphones de pedestres.
- Estradas conectadas inteligentes. O Cellnex Mobility Lab em Castelloli, Espanha, dedica-se ao desenvolvimento de soluções de mobilidade 5G, sustentáveis, conectadas e autônomas para veículos, gestão de tráfego e infraestrutura viária. Para conduzir suas pesquisas, transformou digitalmente o complexo de corridas Circuit Parcmotor Castelloli em um laboratório vivo para mobilidade inteligente e veículos conectados/autônomos usando câmeras de alta definição, uma rede celular sem fio Vehicle-to-Everything (C-V2X), e uma arquitetura de borda convergente.
- Carregamento de veículos elétricos (EV). A Imagen Energy e um OEM líder em carregamento EV utilizaram as tecnologias Intel® para criar uma solução de carregamento rápido CC de EV de próxima geração que é mais eficiente, compacta, configurável e econômica. Esse carregador de próxima geração combina as CPUs Intel® com os FPGAs Intel® para a capacidade de usar recursos avançados na borda, tais como gerenciamento remoto, publicidade digital e rede de borda, fornecendo também a eficiência energética líder do setor.
- Gerenciamento inteligente do tráfego. Com o uso de inteligência artificial e computação de borda, a solução Wipro Visual Intelligence in Traffic Intersection (VITI) utiliza uma infraestrutura de vídeo pré-existente/aumentada para capturar filmagens ao vivo do cruzamento. Isso permite que as autoridades das cidades e os fornecedores de ITS evitem instalações dispendiosas. Otimizado pela Distribuição Intel® do kit de ferramentas OpenVINO™, a solução permite a detecção de situações de tráfego complexas e anomalias, como o gerenciamento de tráfego quase em tempo real e a detecção de incidentes.
Leia nosso e-book sobre infraestrutura de estradas inteligentes Intel® para saber mais sobre os resultados positivos que as cidades e os líderes de transporte estão alcançando com a tecnologia de estradas inteligentes.
O Futuro das Estradas Inteligentes
A população urbana, prevista para exceder a população rural do mundo até 2050,1 terá um impacto profundo na infraestrutura de transporte e no meio ambiente. Saiba mais neste vídeo sobre os casos de uso em estradas que viabilizarão as cidades do futuro.
Buscando Políticas Inteligentes de Transporte
Políticas e normas são fundamentais para a implantação de tecnologias de IoT no transporte. Como membro da 5GAA, a Intel está trabalhando com descisores políticos, fabricantes de automóveis, fabricantes e operadores de infraestrutura para implantar infraestrutura digital, como o C-V2X (Cellular Vehicle-to-Everything), em todo o mundo. Esta tecnologia baseada em padrões 5G ajuda a garantir que os veículos, a infraestrutura e os outros usuários das vias estejam conectados para se deslocarem com segurança. A Intel também tem sido um membro ativo de órgãos técnicos e contribui para o desenvolvimento de normas para percepção colaborativa, coordenação de manobras e detecção de comportamentos inadequados.
Tecnologias Intel® para Estradas Inteligentes
Sensores, IA e câmeras inteligentes são algumas das tecnologias de IoT que tornam possível a infraestrutura inteligente. A Intel e nossos parceiros desenvolveram tecnologias e hardware para assistência em computação em nuvem e na borda para tecnologia de estradas inteligentes. Fornecemos projetos de referência pré-validados e implementações de referência para habilitar soluções que modernizam a infraestrutura das estradas.
Design de Referência de Roadside Units (RSU)
O design de referência Intel® para computação de borda na estrada alimenta uma unidade que pode ser acoplada a postes de iluminação e outras instalações. Este RSU é ideal para análise de vídeo em tempo real e outras tarefas com alta demanda de desempenho. As cidades podem implantar essas unidades como parte de solução para iluminação pública, semáforos inteligentes, estacionamento inteligente ou estações de pedágio eletrônico. Elas proveem os recursos de processamento necessários para detectar placas de veículos, identificar pedestres e monitorar congestionamentos de tráfego.
Converged Edge Reference Architecture (CERA)
CERA é uma arquitetura de referência para a convergência de cargas de trabalho de rede e IoT. Com esta arquitetura, os parceiros da Intel podem projetar soluções para equipamentos à beira da estrada para processar modalidades de sensores e realizar a fusão de sensores. Com isso, a inteligência é levada ao limite ao abrigar capacidades e microsserviços de rede 5G.
As soluções desenvolvidas nessa plataforma podem ser configuradas em cruzamentos ou no local para processamento de dados e computação próxima à borda para diversos dispositivos de IoT. As soluções podem ser otimizadas usando a Distribuição Intel® do kit de ferramentas OpenVINO™ e o Kit de ferramentas Intel® Smart Edge Open. Com conectividade 5G, a CERA fornece recursos de rede que permitem que dispositivos de IoT se comuniquem uns com os outros na borda e enviem dados para a nuvem. Ela processa informações de câmeras, radares e uma ampla gama de outros sensores.
Implementações de Referência
As implementações de referência Intel® oferecem software pré-configurado para um aplicativo de amostra completo. Nossa implementação de referência de gerenciamento de tráfego inteligente foi projetada para monitorar cruzamentos via câmeras IP para otimizar o fluxo de tráfego. Nossa implementação de referência de gerenciamento inteligente de tráfego pronto para rede sem fio é hospedada com o Smart Edge Open, que contém todas as pilhas de software necessárias para hospedar uma RAN 5G.
Além disso, a Intel fornece um portfólio de tecnologias que permitem baixa latência e conectividade eficiente.
| Tecnologias Intel® para estradas inteligentes e infraestrutura inteligente | |
|---|---|
| Computação de ponta | |
| Internet das coisas e processadores Intel® embarcados | Aumente o desempenho de computação e o consumo de energia de IoT habilitada para borda, incluindo câmeras inteligentes e sensores à beira da estrada. |
| Processadores escaláveis Intel® Xeon® | Potencialize servidores de borda de alto desempenho para análise em tempo real e IA em dados de sensores de estradas inteligentes. |
| Rede | |
| Rede 5G com tecnologia da Intel | Conectividade e transmissão avançada de e para a borda. |
| Recursos do desenvolvedor | |
| Intel® Edge Software Hub | Acelere o desenvolvimento de soluções de infraestrutura de estradas inteligentes com software e implementações referenciadas para gerenciamento de tráfego inteligente. |
| Distribuição Intel® do kit de ferramentas OpenVINO™ | Simplifique o desenvolvimento de aplicativos de visão em plataformas Intel®, incluindo VPUs e CPUs. |
| Intel® Smart Edge Open | Ative plataformas de borda altamente otimizadas para gerenciar aplicativos e funções de rede com agilidade semelhante à nuvem em qualquer tipo de rede. Acelere o desenvolvimento de plataformas e arquiteturas de borda para a implantação de redes privadas com o 5G Private Wireless Experience Kit (PWEK) com RAN integrada. |
| Intel® DevCloud for the Edge | Reduza o tempo e o custo de desenvolvimento, determine o hardware certo para um ótimo desempenho de aplicativos de IA e obtenha feedback instantâneo de desempenho através de uma ferramenta virtual de prototipagem de IA. |
| Open Visual Cloud | Crie um ambiente de desenvolvedor reutilizável que facilita testes, avaliação e implantação de serviços com uma coleção de pilhas e pipelines de código aberto. |
Expansão da Tecnologia de Estradas Inteligentes
Embora a tecnologia de estradas inteligentes já tenha sido implementada em todo o mundo, o futuro da infraestrutura inteligente está apenas começando. Atualmente, as cidades estão percebendo os benefícios — redução do congestionamento do tráfego, maior segurança pública e redução das emissões de CO2. Com a mais recente geração de tecnologias de IOT, os planejadores urbanos podem investir com confiança na tecnologia de estradas inteligentes que causam impacto.