Sobre o Autor: Prof. O Dr. Vitor Rafael Coluci
Graduou-se em Física pela Universidade Estadual de Campinas (Bacharel Em (1998) e Licenciatura (1999)), possui mestrado (2000), doutorado (2004) e livre-docência (2014) em Física pela Universidade Estadual de Campinas. Realizou parte do seu doutorado na University of Texas at Dallas (2003-2004). Atualmente desenvolve pesquisas principalmente na área de nanociência e nanotecnologia envolvendo nanoestruturas de carbono. Tem experiência na área de Física, com ênfase em Física Computacional. Possui interesse na área de física computacional, na parte de desenvolvimento de algoritmos para simulações computacionais. Possui interesse também em Ensino de Física, no desenvolvimento de montagens e demonstrações para facilitar a aprendizagem. Atua como professor associado da Faculdade de Tecnologia da Universidade Estadual de Campinas em Limeira – SP.
Contexto: O termo “Cidades inteligentes” é utilizado para representar aquelas cidades que usam tecnologia para gerar eficiência nas operações urbanas, a fim de monitorar e gerenciar sistemas de abastecimento de água, sistemas de controle de tráfego, sistemas de energia, dentre outros. Dados como, por exemplo, do consumo de energia elétrica das casas poderiam servir para gerenciar a distribuição de energia ao longo do dia. Além de coletar dados, é muito importante também processá-los. Transformar dados “brutos”, que vem direto do sensor, para informações visualmente atrativas que possam ajudar na tomada de decisões.
Para esse desafio, vamos pensar na unidade básica de uma cidade: uma casa. Para isso vamos pensar em uma casa inteligente. Imagine que nessa casa exista um dispositivo, o qual é capaz de determinar a quantidade de energia (em Joules, J) que está sendo consumida em função do tempo. Suponha que esses dados ficam disponíveis a cada 10 minutos. Desta forma, entre 9:00h e 9:10h, tem-se a informação que nesse intervalo de tempo (10 min) a casa consumiu 3600 J. Esse tipo de dispositivo pode ser feito, por exemplo, com placas Arduíno. Um exemplo pode ser visto nesse link, (https://blog.fazedores.com/construindo-um-medidor-de-consumo-de-energia-eletrica-com-arduino/), projeto de Manoel Lemos.
O consumo de energia nas contas de luz, não vem indicado em Joules, mas sim em kWh. Cada kWh corresponde a 3.600.000 J.
Mas saber apenas o consumo ao longo do dia, que pode ser representado visualmente num gráfico (de energia em kWh versus tempo em minutos) pode não ser muito atrativo. Algo que pudesse chamar a atenção sobre o consumo de energia. Por exemplo, imagine um semáforo que alerta sobre o consumo. Onde, a luz vermelha acesa indica o consumo de energia acima do padrão do mês anterior, que se continuar consumindo da mesma forma, irá ultrapassar no final do mês o consumo do mês anterior. A luz amarela acesa indica instabilidade no consumo, ou seja, o mesmo consumo do mês anterior. Finalmente, se a luz estiver verde, indica que o consumo de energia está abaixo dos padrões, portanto no final do mês estará abaixo do consumo do mês anterior, resultando em economia.
Desafio: Elaborar um procedimento que indique como, a partir dos dados de energia em função do tempo (conhecidos a cada 10 min), pode-se determinar a cor que irá acender no semáforo de economia de energia.
O grupo deve entregar um relatório indicando os passos e cálculos que devem ser feitos para que o semáforo acenda de acordo com as instruções indicadas acima. Pense que esse procedimento será desenvolvido para uma empresa que, se achar interessante, poderá comercializar a ideia. Esquemas, gráficos, figuras, simulações, vídeos, etc. podem ser inseridos no relatório, para contribuir no marketing do seu produto para a empresa.
Não se esqueçam de colocar no relatório os dados de sua equipe.
Entrega da Atividade em formato PDF pelo Classroom até às 23h59min de 25/04/2021.
EQUIPES DESTAQUES NO DESAFIO:
IMAGENS DOS INTEGRANTES DA EQUIPE:
DESAFIO DA EQUIPE:
