Computação de borda inovadora para sistemas de monitoramento automático

Autores: Anabela Fernandes, dra Lidija Špiranec, Megan Hansen

Os sistemas de monitoramento coletam e analisam dados em tempo real sobre movimentos estruturais e da terra. Instalações permanentes que monitoram infraestrutura de transporte, riscos ambientais, áreas urbanas em desenvolvimento, minas a céu aberto e mais movimentos de relatório e permitem decisões imediatas e baseadas em dados que melhoram a segurança.

No entanto, essas decisões só são possíveis quando os dados são confiáveis e contínuos. Portanto, dados ausentes ou perdas de dados causadas por falha de comunicação, de energia ou do servidor de dados e efeitos ambientais impõem uma grande ameaça ao monitoramento permanente. Adicionar inteligência a hardware e software melhora as soluções de monitoramento geodésico e garantem o mínimo possível de falta ou de perda de dados. Uma solução importante, pois a disponibilidade de dados é a única forma de os riscos críticos serem descobertos e as casualidades evitadas. 
Neste artigo, a especialista em sistemas de monitoramento, dra Lidija Špiranec descreve os mais recentes avanços tecnológicos da solução de monitoramento autônomo da Leica Geosystems. 

Quais são os componentes do monitoramento automático?

Há, geralmente, quatro componentes de sistemas de monitoramento automático. Eles incluem sensores de monitoramento que geram medições brutas em intervalos definidos, uma fonte de alimentação 24/7 com energia de back-up, um dispositivo de comunicação para facilitar transferências de dados e software de monitoramento para detectar e relatar movimentos.
Cada componente de monitoramento tem sua própria complexidade e potencial de mau funcionamento, mas a fata de dados pode ser reduzida a um mínimo, quando todos os componentes contêm recursos autônomos e são completamente integrados ao sistema de monitoramento.
Os mais recentes avanços tecnológicos em termos de solução de monitoramento geodésico da Leica Geosystems resolve os possíveis problemas, para fornecer fluxo de dados contínuo e ininterrupto. Esta solução inclui: 

Quais inovações do TM60 são exclusivas para monitoramento? 

A estação total Leica TM60 foi criada com vários recursos específicos de monitoramento para realizar medições automaticamente, em condições ambientais variáveis e de distâncias longas. Essas inovações ajudam a garantir aquisição de dados contínua e abrangente.

Equipado com software Leica Captivate integrado e tecnologia ATRplus baseada em imagem, o TM60 adapta, automaticamente, as configurações de medição às condições ambientais atuais e garante que os alvos sejam medidos automaticamente em até 3.000 metros de distância, muito mais longe do que as estações totais de topografia tradicionais. Além disso, a tecnologia ATRplus reconhece e rejeita reflexões não do alvo, como faróis de carros ou a luz do sol, para se concentrar nos prismas de monitoramento corretos.

O TM60 é equipado com um sistema de acionamento Piezo para operação tranquila no longo prazo, com o Leica PinPoint EDM para precisão de medição à distância e, como opção, com uma câmera de visão geral e telescópica para posicionamento remoto e documentação fotográfica. Uma outra inovação específica para monitoramento do TM60 é o AutoLearn, que detecta, mede e aprende, rapidamente, todos os alvos, em uma área definida. O aprendizado de ponto automático acelera a configuração inicial de projetos de monitoramento e a integração de prismas adicionais e elimina erros humanos, como pontos omitidos. 

O software de monitoramento especializado da Leica Geosystems, o GeoMoS Monitor, atua como servidor e pode ser instalado em um computador pessoal ou em uma máquina virtual. Dependendo dos requisitos do projeto e dos padrões de segurança do projeto, a conectividade com os dispositivos de campo é utilizada via tecnologia de nuvem EdgeConenct ou na rede de área local (LAN). Como várias causas podem interromper essa conexão, é vital que os componentes de campo possam ser executados de forma autônoma, sem uma conexão permanente com o software de escritório.   Isso é obtido com o GeoMoS Edge, um componente de software de aquisição de dados que é incorporado em dispositivos Leica M-Com. Usando tecnologia de computação de borda, o GeoMoS Edge executa o ciclo de medição, que é pré-configurado no GeoMoS Monitor, calcula a qualidade dos dados de medição bruta, aciona as medições repetidas e distribui os dados para o GeoMoS Monitor. 

Com o novo Leica ComBox60, os ciclos de medição serão executados de forma ininterrupta, com base na configuração mais recente disponível, mesmo durante falta de energia e/ou falha de comunicação. Isso é possível devido à bateria interna, que age como fonte secundária de alimentação e pode fornecer energia para os sensores de monitoramento durante horas ou, até mesmo, dias, dependendo da frequência das medições. Essas medições são armazenadas localmente, até que a comunicação com o servidor seja restaurada, eliminando a falta de dados.  

Como os dados são transferidos com segurança?

Transferir medições do campo para o escritório é uma etapa vital no processo de monitoramento. Os protocolos de comunicação para transferências de dados devem preencher os mais altos requisitos de segurança, devido à sensibilidade dos dados de monitoramento e da segurança geral da rede local do servidor. No entanto, medidas robustas de segurança que envolvem configurações complexas de TI são, geralmente, demoradas e caras.

A tecnologia EdgeConnect, distribuída pela Xalt da Hexagon, é um serviço de nuvem que simplifica esse processo, mantendo, ao mesmo tempo, os níveis de segurança necessários. Integrada ao GeoMoS Edge, ela permite conectividade IoT segura na nuvem entre o campo e o escritório. O procedimento de pareamento inteligente da EdgeConnect entre o GeoMoS Monitor e os dispositivos de comunicação Leica M-Com utiliza um padrão, porta HTTPS aberta e permite configuração sem modificações de TI adicionais. Depois de pareado, o GeoMoS Monitor assume o controle do dispositivo, tornando o sequestro ou o roubo de dados impossível. O usuário tem controle completo do dispositivo e pode movê-lo de um projeto para outro.

O EdgeConnect remove a complexidade da TI da equação de instalação de monitoramento, reduz os custos e encurta significativamente o tempo até que o monitoramento possa ser iniciado.

Resumindo

Um sistema de monitoramento é tão seguro contra falhas quando seus componentes mais fracos. A robustez e a resiliência das soluções de monitoramento da mais alta qualidade podem ser atribuídas à tecnologia de computação de borda confiável existente nos dispositivos de campo. A solução de monitoramento da Leica Geosystems adiciona inteligência e autonomia ao hardware e ao software de monitoramento com a meta de garantir a completude dos dados e informações confiáveis sobre os movimentos na área monitorada.