Atualmente, os operadores de IoT via satélite podem oferecer cobertura quase universal, com consumo de energia muito baixo e baterias que duram anos. Para o setor hídrico, isso está mudando a economia da gestão e do monitoramento diário de ativos e redes, graças a sensores IoT de baixo custo e à capacidade de implantação em áreas remotas e de difícil acesso. Com as reservas de água doce em constante declínio em todo o Brasil, nunca foi tão crucial ter informações precisas e em tempo real sobre a rede de abastecimento de água.

A conectividade universal garante que cada gota conte, ao proporcionar acesso simples e acessível a dados críticos sobre a água – desde níveis de reservatórios e aquíferos, fluxo e consumo, até o monitoramento de corrosão. Isso assegura o uso resiliente, eficiente e sustentável do recurso, algo especialmente crucial, considerando que 30 milhões de pessoas no Brasil ainda não têm acesso à água tratada.

A combinação da conectividade via satélite “em qualquer lugar” com tecnologias de sensoriamento de baixo custo cria potencial para que governos, companhias de saneamento, agricultores e empresas de aquatech reduzam o desperdício de água, otimizem o consumo e melhorem a gestão dos recursos hídricos. Embora essa tecnologia conectada seja promissora, é fundamental escolher a opção de satélite mais adequada, já que cada tipo possui capacidades técnicas e níveis de desempenho diferentes.

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Por que satélites?

Enquanto a conectividade tradicional de IoT tem dependido de redes terrestres, como o LPWAN, essas soluções geralmente estão restritas a áreas urbanas e são inadequadas para regiões remotas, assim como grande parte do interior do Brasil. Em resposta a essas limitações, surgiu uma nova geração de redes via satélite desenvolvidas especificamente para aplicações dessa tecnologia, oferecendo cobertura global, baixo consumo de energia e conectividade econômica, superando os obstáculos que antes tornavam o uso de satélites inviável para a tecnologia IoT. Essas conexões complementam os sistemas terrestres ao possibilitar a transmissão confiável de dados a partir de locais de difícil acesso, algo fundamental para o setor de recursos hídricos, especialmente em casos como o monitoramento de reservatórios, tubulações e sistemas de irrigação situados longe da infraestrutura convencional.

Satélite, GEO e LEO; novas siglas para aprender

Satélites em órbita terrestre baixa (LEO) estão posicionados relativamente próximos da superfície da Terra, geralmente entre 200 e 2.000 quilômetros, sendo capazes de se mover muito rapidamente. Isso significa que um único satélite LEO consegue enxergar apenas uma pequena parte da Terra por vez, então constelações precisam de vários satélites trabalhando em conjunto para fornecer cobertura global contínua e baixa latência – o tempo

que leva para um pacote de dados ser transferido de um sensor em solo para um satélite e, em seguida, ser entregue à nuvem por meio de uma estação terrestre.

Satélites GEO permanecem fixos sobre uma área específica da superfície da Terra. Isso significa que os dispositivos sempre têm um satélite acima com o qual podem se comunicar, e não há atraso na transmissão enquanto se espera um satélite passar. Satélites GEO são normalmente muito maiores e também cobrem uma área muito mais ampla. Ainda assim, seu tamanho e complexidade os tornam muito mais caros de construir e lançar, resultando em custos mais elevados.

Vantagens e desvantagens dos satélites LEO e GEO

Para os satélites LEO, as desvantagens incluem o arrasto atmosférico, que pode causar a degradação de suas órbitas ao longo do tempo. Como resultado, eles tendem a ter uma vida útil mais curta em comparação com satélites em órbitas mais altas. Outro ponto a ser considerado é que, para que os satélites LEO forneçam cobertura contínua da Terra, é necessário um grande número de satélites distribuídos em diferentes planos orbitais.

Devido à sua proximidade com a Terra, os satélites LEO podem transmitir sinais com atraso mínimo, mas o sinal só será retornado à Terra e visualizado em um dispositivo ou plataforma de dados depois que o satélite passar por cima e enviar os dados para a superfície através de uma estação terrestre. A vantagem disso é que os satélites LEO podem ser muito eficientes em termos de energia, com a vida útil da bateria no dispositivo terrestre conectado sendo medida em anos.

Uma vantagem dos satélites LEO é que as constelações podem ser construídas lentamente e de forma mais econômica, e devido ao seu tamanho menor, podem ser lançadas com requisitos de energia menores do que os satélites GEO. Isso torna as constelações LEO mais fáceis de expandir ou reabastecer conforme necessário. Por outro lado, os satélites GEO oferecem alta qualidade de serviço (QoS), geralmente com apenas três satélites necessários para cobertura global.

Qual é o melhor para o setor hídrico brasileiro?

Como em todas as opções de conectividade sem fio, há um equilíbrio entre latência, taxa de transferência, cobertura e vida útil da bateria. Ao escolher a rede mais adequada, a principal diferença será a quantidade de dados e a frequência da conectividade necessária. Com os satélites GEO, aplicações que exigem mais dados e/ou menor latência tendem a ser mais recomendadas. Essas aplicações incluem controle e diagnóstico de bombas de água, controle de irrigação agrícola, e gerenciamento do nível e fluxo de água em áreas com risco de transbordamento.

Já as redes LEO são melhores para serviços que exigem consumo ultra baixo de energia e dados menores e menos frequentes, ideal para implantações de longo prazo em recursos extremamente remotos e de difícil acesso, como poços artesianos, medidores ou tubulações, além de para medir umidade do solo, qualidade da água e níveis remotos de tanques e bebedouros.

De modo geral, a IoT baseada em satélites oferece benefícios significativos para a indústria da água, fornecendo insights precisos e de baixo custo em diversas aplicações. Aproveitando a cobertura global desses equipamentos, com uma necessidade muito reduzida de inspeções humanas, manutenção e monitoramento dos ativos de fornecimento de água, é possível ampliar a fiscalização e controle das operações para uma cobertura universal, ampliando insights críticos e oportunos, proporcionando, assim, mais eficiência e economia de custos.

Oscar Delgado, Diretor de Vendas da Myriota para América Latina.

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Fonte: TI INSIDE Online - Leia mais