Em 16 de setembro de 2022, Hermano Pinto Jr, Diretor de Infraestrutura & Tecnologia da Informa Markets, fez a apresentação da palestra “Inovações que transformam o negócio de ferrovias” na 28ª Semana de Tecnologia Metroferroviária da AEAMESP,.
O Diretor iniciou sua palestra explicando a convergência entre a Infraestrutura - base de investimentos e ativos físicos para a estruturação da sociedade e da economia - e a Tecnologia - conjunto de inovações transformacionais das cadeias de valor e das relações de produção e serviços.
Sobre a tecnologia, Hermano explica que: “A transformação digital e conectividade interagem pessoas, máquinas e todas as coisas conectadas, e essa tecnologia acaba permeando todos os segmentos.
Independente de qual seja - do agro à indústria, do varejo à logística - todos eles são conectados. E meu grande objetivo nesta apresentação é mostrar como essa transformação digital impacta o negócio de ferrovias.”
Já na infraestrutura, “As áreas de transportes e logísticas estão presentes em todas as cadeias produtivas. Veja os efeitos agora do ‘re-shoring’ e ‘near-shoring’ em função da guerra na Ucrânia, os problemas com a China com o fechamento do mercado chinês e riscos de Taiwan, tudo isso está impactando fortemente as cadeias.”
Tecnologias habilitadoras
Na primeira parte da palestra, Hermano explica que existem 4 tecnologias habilitadoras que estão cada vez mais presentes no dia a dia: a internet das coisas, a inteligência artificial, o big data e a capacidade de processamento (computação quântica).
Essas tecnologias habilitadoras se desmembram em aplicações tecnológicas para os diversos setores da economia.
Big Data e Analytics
O uso intensivo de dados no setor ferroviário consolida as oportunidades de comunicação, análise preditiva, gestão de ativos, sistemas de informação a passageiros, plataformas de gerenciamento de atividades, convergência de sistemas de TI e de Operações.
“Quando a gente começa a coletar dados, por exemplo, de frenagem, de desgaste dos trilhos, e de uma série de informações, a gente consegue melhorar a nossa capacidade de manutenção. A gente também consegue fazer o gerenciamento das atividades, fazendo o monitoramento e controle de segurança nas plataformas.”, complementa o Diretor.
Para isso, são utilizados sensores inerciais, acelerômetros, giroscópios e uma ampla diversidade de dispositivos IoT que possibilitam a coleta de dados e a interação computacional entre operadores e sistemas monitorados, permitindo otimizar a segurança, a operabilidade e a confiabilidade da infraestrutura ferroviária.
“Esse tipo de monitoração sem fio permite você otimizar a segurança, a operabilidade e a confiabilidade de toda a infraestrutura - inclusive ferroviária.”
Realidade virtual e aumentada
Segundo o Diretor, as aplicações de realidade mista e aumentada na indústria ferroviária são amplas e diversas, desde o treinamento de equipes, virtualização de projetos até o engajamento de clientes.
“Em função das capacidades das redes e em função dos computadores, se tornou cada vez mais uma experiência mais imersiva. Cada vez mais a gente está imerso dentro de uma realidade, que não é necessariamente a realidade que nós estamos aqui, mas é uma realidade que a gente consegue virtualizar certos elementos, assim como a gente pode aumentar a percepção sobre outros.”
Telas interativas podem oferecer informações e entretenimento imersivo aos usuários. Aplicativos via celular também são uma fonte de interação virtual, com possibilidades de monetização e fontes de publicidade alternativa.
O uso de dispositivos de realidade aumentada oferece formas de manutenção estendida com a compilação de manuais e catálogos digitalizados.
“A gente consegue trabalhar desde a parte de manutenção até o engajamento de clientes.
Quando a gente tem um passageiro entrando em uma composição, a gente pode verificar através de uma leitura facial qual é o status deles - se ele está feliz, está triste. E fazendo uma conexão via um Facebook ou Instagram, ver quais são os interesses dele. E através de uma realidade virtual, a gente jogar propagandas diretas. Isso é uma capacidade também de fazer uma espécie de novas fontes de receita através de marcas que queiram trazer publicidades diretas aos elementos.”
Inteligência Artificial
O uso de sistemas de inteligência artificial, baseada em algoritmos de “deep learning” e em redes neurais ampliam a gama de possibilidades para a gestão eficiente de ativos, manutenção preditiva e segurança ampliada nas notificações de emergências.
Tais sistemas permitem também otimizar a periodicidade e a disponibilidade em linhas de alto tráfego, oferecer novas formas de observação e reação frente o comportamento de passageiros e operadores, visando uma melhor satisfação dos clientes.
“Os algoritmos de deep learning vão aprendendo para você, com uma certa profundidade, descobrir coisas que você não saberia sobre as pessoas. E essas redes neurais, que não completamente conectadas - daí vem o big data - consegue fazer uma ampla forma de você ter gestão de ativos - para manutenção preditiva - e ampliar a questão de segurança que você pode ter dentro de uma estação.”
Parafraseando Elon Musk, Hermano conclui que a inteligência artificial não está alí para substituir a inteligência humana, e sim potencializar a inteligência humana. “Ela consegue fazer de uma forma muito mais rápida e usando muito mais informações do ambiente e transmitir essas informações para um grande computador que o ser humano vai poder interagir de uma forma muito mais fácil.”
Hiper-conectividade
Dentre as aplicações desta “hiper-conectividade” estão localização e posicionamento, controle e manutenção, upload e download de grandes massas de dados, redes embarcadas de entretenimento e de acesso à internet.
Segundo Hermano, alguns termos são utilizados dentro da hiper-conectividade, como o Cloud Computing, Edge Computing, 5G Connectivity e IoT.
“O edge computing é a computação de borda. Então, você usa a borda da nuvem, tira do data center ‘central’ e leva para ponta, como se você levasse um computador para a estação ferroviária e lá o processo e processamento já acontecesse, sem depender de levar todos os dados para a nuvem. Aí você separa, os dados que eu preciso de baixa latência para ter próximo a minha estação ferroviária, e aqueles dados que eu posso jogar para frente, que são dados mais de estatística, e eu posso processar de uma forma mais ‘lenta’ - de 1 milissegundo a 80 ms. Com isso a gente consegue fazer veículos autônomos e uma série de outras atividades com o uso dessa possibilidade de baixa latência”
A oferta de novas soluções de conectividade de alta performance e baixíssima latência será alavancada pela chegada das redes 5G, seja através das soluções de cobertura extensiva, como pela configuração de redes virtualizadas em nuvem ou em formato “slicing” no modelo MPN (Mobile Private Network), que permitirão a implantação de sistemas dedicados CBTC (Communications-based train control).
“O Slicing, fatiamento da rede, é uma coisa que através da computação a gente consegue fazer e garantir a hiperconectividade. Então, é como se você pegasse uma estação de metrô em São Paulo e disser - eu quero ter todo o controle da estação Paraíso do metrô da Linha Azul controlada dentro desse slicing de rede. Eu consigo fazer hoje em dia isso, antigamente eu não conseguia. Então, o metrô pode pegar aquela informação daquela rede que se torna privativa - a rede é compartilhada, mas aquela parte da rede é própria - e eu consigo fazer qualquer tipo de gestão em cima disso.”
Ferrovia 4.0 - Serviços disruptivos
Na segunda parte da palestra, Hermano Pinto Jr explica que a Ferrovia 4.0 utiliza as tecnologias habilitadoras e transforma em soluções disruptivas para o setor: a interação entre pessoas e máquinas, a imersão e experiência do cliente e a super automação.
Internet of Trains
O monitoramento massivo de componentes e a capacidade de análise de grandes volumes de dados (“big data”) permitem otimizar os processos de manutenção preditiva, ampliando a segurança de cargas e passageiros, reduzindo custos de serviços operacionais, reduzir atrasos e ampliando a satisfação do cliente final.
O uso avançado de “IoT Data Analytics” amplia a capacidade operacional na gestão de frotas e de soluções de rastreabilidade para a mitigação de riscos.
“Você consegue fazer essa grande nuvem de dispositivos interagirem entre eles. Você tem dispositivos também que conseguem fazer uma interação com o ecossistema. Em que ele pode mandar uma ordem, fazer algum tipo de interação.” completa Hermano.
CX - Passenger Experience
O segundo grande ponto é o CX - Customer Experience, que na palestra é chamado de Passenger Experience. As novas tecnologias de conectividades, de sensores IoT múltiplos, de inteligência artificial e de processamento em nuvem ampliam as possibilidades de serviços que impactem a satisfação dos usuários.
Além disso, os sistemas de bilhetagem automática, vigilância por imagens e por comportamento suspeito, otimização de carga e embarque de passageiros, informações de utilidade pública ou de entretenimento e educação (infotainment), identificação facial e biométrica, sistemas de reserva e de comutação de linhas, são algumas das possibilidades abertas pelas novas tecnologias.
“As estações ferroviárias na Europa e EUA são grandes shopping centers. Então, você tem grandes empresas que têm interesse de ter grandes marcas dentro das estações metroferroviárias. E se você consegue levar uma experiência específica da estação A à estação B, e já conseguiu captar aonde aquele passageiro vai sair e o smartphone já informa ‘Saindo aqui você pode ir na minha loja que está no segundo piso’, são formas de novas fontes de faturamento e que você melhora a experiência do passageiro. Se o passageiro fez uma consulta na internet, ele já tem ali uma conexão para levá-lo para consumir.”
Smart Rail Automation
O terceiro ponto do Diretor da Informa Markets são os sistemas de automação para serviços ferroviários, que vão muito além das máquinas autônomas. Os sistemas robóticos RPA derivados da automação industrial podem ter aplicações múltiplas nos terminais, bem como para a própria limpeza e manutenção de trilhos.
“É aqui que a gente está transformando os trens em grandes robôs. Onde a gente tem o Smart Rail Automation, uma grande automação de serviços ferroviários que vai muito além de simplesmente tornar um trem autônomo.
Drones de inspeção, uso de ferramentas de gêmeos digitais para a gestão de infraestrutura e sistemas inteligentes de tração são também algumas das tecnologias voltadas à construção de “Smart Rail Automation”.
Veículos - trens - autônomos
Por último, Hermano falou sobre o trem autônomo, uma solução eficaz para melhorar a pontualidade, a confiabilidade e a eficiência dos serviços ferroviários. O que falta para essa tecnologia ser habilitada no Brasil são as redes de baixa latência.
“A gente tem a implantação dessas redes, o 5G entra para isso, mas a gente tem outras possibilidades de fazer essa implementação dependendo do local. Por exemplo, uma questão de trânsito de portos, em que a velocidade vai ser menor, aí a gente consegue fazer outro tipo de aplicação, com um outro tipo de tecnologia.”
Esta solução pode ser habilitada através dos avanços na tecnologia de sensores, conectividade em tempo real, inteligência artificial e capacidade de processamento de baixíssima latência (edge computing), permitindo a implantação de sistemas de sinalização mais confiáveis, informações de tráfego otimizadas e maior capacidade de gestão e automação dos sistemas críticos de velocidade, frenagem e controle de cargas e de portas.
Segundo o Diretor, é possível ter um controle absoluto das informações dos sensores com essas redes de baixa latência, tanto as redes privativas, quanto as redes de Edge Computing. A partir disso, é possível fazer o processamento autônomo e remoto das composições, “Eu consigo efetivamente melhorar vários padrões de consumo e eficiência dentro dos trens”, finaliza Hermano.
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