A Quidgest, empresa pioneira na área da inteligência artificial aplicada a software de gestão, e a Universidade de Trás-os-Montes e Alto Douro (UTAD) estão a desenvolver digital twins de florestas. Esta tecnologia, alavancada pela indústria 4.0 e pela IoT (Internet das Coisas), permite representar de forma dinâmica um bem ou conjunto de bens e simular o impacto de diferentes decisões no activo físico. Segundo João Llorente, VP for Vanguard Business Technologies da Quidgest e um dos responsáveis pela parceria do lado da UTAD, estes “espelhos digitais” podem ser aliados no desenvolvimento de smart cities.
A parceria entre a Quidgest e a UTAD visa a criação de digital twins de florestas. Esta replicação digital, para ser eficiente, requer uma quantidade considerável de dados. Que tipo de dados serão recolhidos? E como é que será a gestão/monitorização desses dados?
O digital forest twin irá recolher dados relativos aos nutrientes, à humidade do solo, à humidade da atmosfera, à intensidade luminosa e à presença de micropartículas (fumos) através de um diferente conjunto de tecnologias que irão recolher autonomamente imagens terrestres e aéreas. As imagens e os dados vão ser processados automaticamente recorrendo a uma aplicação desenvolvida com a ferramenta Genio, da Quidgest, com os seguintes objectivos: detecção precoce de riscos – como seca, incêndio, acessos não autorizados e espécies invasivas – e previsão da capacidade produtiva actual e estimativa da capacidade futura. Importa notar que a parceria com a UTAD aporta conhecimento sobre as técnicas de sensorização e sobre os elementos críticos a medir na floresta.
Os digital twins são uma tecnologia inteligente cada vez mais popular para a gestão de diferentes activos, sobretudo em tempos marcados por grandes desafios climáticos, sociais e económicos. Qual o propósito e quais as vantagens da aplicação desta tecnologia às florestas?
A aplicação de um digital twin neste cenário tem dois objectivos base: a valorização e a protecção da floresta. [Pretende] Valorizar através da capacidade de estimar a capacidade futura da floresta, [capacidade] que tanto pode ser tida como a perspectiva de produção de madeira, permitindo à entidade gestora lidar de forma eficaz e eficiente com procura, construção de preços e consequente amortecimento dos efeitos da volatilidade do mercado, como [pode ser tida como a perspectiva de ser um agente] dissipador de dióxido de carbono da atmosfera. Esta solução permite também que os ciclos de manutenção sejam adequados em cada momento.
Sublinhe-se, ainda, o apoio à tomada de decisão, fundamentado na construção de cenários what if. Acreditamos que, assim, se consegue extrair o máximo valor económico deste activo. O digital forest twin vai proteger a floresta através de antecipação de riscos e pelo aumento do conhecimento e da consciência situacional sobre os seus parâmetros críticos de desenvolvimento.
Os digital twins são caracterizados pela capacidade de simulação de diferentes acções e respectivos impactos de forma dinâmica, alimentada em tempo real. Esta iniciativa irá testar algum cenário? Este tipo de funções pode ajudar a desenvolver cidades mais inteligentes?
O digital forest twin em construção pela estreita colaboração entre a UTAD e a Quidgest permite testar o resultado de acções de manutenção com base em cenários hipotéticos, por exemplo “o que acontece daqui a três anos se decidir remover as árvores mais frágeis ou se decidir antecipar a limpeza do terreno?”. Por outro lado, [permite] a adequação da manutenção às necessidades efectivas da floresta e dos seus sectores, que, devido à monitorização autónoma, terá uma elevadíssima definição, no limite, poderá avaliar individualmente cada árvore.
Certamente, um digital forest twin pode contribuir para a criação de uma cidade mais inteligente. Pensemos nas florestas próximas das cidades: ter conhecimento e gerir os riscos, saber necessidades de manutenção e saber como determinado espaço verde está a contribuir para a qualidade do ar da cidade são características fundamentais para qualquer smart city.
“O digital forest twin permite testar o resultado de acções de manutenção com base em cenários hipotéticos, por exemplo, “o que acontece daqui a três anos se decidir remover as árvores mais frágeis ou se decidir antecipar a limpeza do terreno?”
Como é que o projecto se vai desenrolar?
Actualmente, estamos totalmente investidos numa fase inicial de concepção da tecnologia e da construção da proposta de valor. Do lado da Quidgest, temos o conhecimento de mais de 30 anos na concepção rápida de sistemas de gestão através de modelação e inteligência artificial, bem como da sua comercialização. Do lado da UTAD, temos pessoas muito conhecedoras do hardware que irá captar os dados e [muito conhecedoras] no âmbito do desenvolvimento sustentável da floresta. É certamente uma parceria de sucesso. Relativamente à timeline, contamos ter um produto minimamente viável em Setembro de 2022.
Quais são os maiores desafios quando se implementa este tipo de tecnologia?
Os maiores desafios para um projecto desta natureza são, como não podia deixar de ser, o acesso ao conhecimento e aos mercados. O conhecimento rigoroso e detalhado sobre a gestão da floresta, seja para a produção de madeira, de pasta de papel ou [seja para] sequestro de CO2, é um tema complexo, só formalizado na academia e que deve usar uma abordagem científica para gerar valor de forma sustentada.
Como é que a sinergia entre o mundo empresarial e o académico pode ajudar a enfrentar estes obstáculos?
A parceria com a UTAD proporciona ao consórcio uma enorme experiência e conhecimento científico sobre esta matéria. O valor do conhecimento da UTAD nesta parceria expressa-se também no que toca à sensorização autónoma. A solução técnica proposta pela UTAD para a monitorização da floresta com dimensões de milhares de hectares é algo verdadeiramente inovador. Sem entrar em detalhes, passa pela utilização de uma mini-escavadora autónoma, que transporta sensores de dados, e de um drone autónomo, que recolhe imagens aéreas. Esta abordagem permite conhecer e acompanhar o desenvolvimento da floresta com uma definição e eficiência impossível até agora.
Entrando em maior detalhe, do lado empresarial, a Quidgest, nesta parceria, contribui com as competências e a experiência no desenvolvimento de soluções complexas para gestão de informação, pelo que vai assegurar a definição do modelo de dados e interfaces, a integração e a validação da qualidade desses mesmos dados e o processamento automático de imagem (computer vision). Naturalmente, a nossa experiência e as nossas competências no posicionamento nos mercados serão importantes e o último passo na cadeia da geração de valor, na qual acreditamos profundamente, decorrente da colaboração entre empresas e universidades.
