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SMART CITIES: O USO DAS TECNOLOGIAS NO SETOR DA ILUMINAÇÃO
PÚBLICA
SMART CITIES: THE USE OF TECHNOLOGIES IN THE STREET LIGHTING
SECTOR
Rejane Costa1
Moara Ribas da Silveira2
Gabriel Vieira Ferrari3
RESUMO: As Cidades Inteligentes têm se utilizado da iluminação pública como
uma tecnologia potente para a melhoria da eficiência e na promoção de cidades
mais atraentes e seguras. O objetivo deste estudo é identificar as tecnologias
utilizadas na iluminação pública, no cenário das cidades inteligentes.
Metodologia aplicada com abordagem qualitativa; quanto à área da ciência
modelo de pesquisa teórica; quanto à finalidade a pesquisa básica; quanto ao
ângulo de abordagem do problema no contexto das cidades inteligentes
iluminação pública; quanto aos objetivos (fins) pesquisa exploratória e quanto
aos procedimentos (meios) pesquisa bibliográfica. O estudo utiliza o método de
Revisão Integrativa (RI) de Literatura, sendo uma ferramenta fundamental para
a construção de uma base teórica sólida para pesquisa científica e para estudos
futuros, onde obteve-se um total de artigos 36.514 e restando 53 com aderência
ao tema. Alguns resultados com a utilização de um sistema de iluminação LED
em São José dos Campos reduziram em 70% o consumo energético; em Nova
Iorque estudos comprovam uma redução de cerca de 36% da criminalidade com
a iluminação pública; e Parcerias Público-Privadas (PPP) são uma medida
eficiente para a implementação do sistema de iluminação pública inteligente.
Para pesquisas futuras é essencial explorar o impacto dessas tecnologias na
sustentabilidade, segurança pública e integração com infraestruturas urbanas.
Os desafios éticos, de privacidade e segurança também são aspectos
importantes. Investigar casos de sucesso global fornecerá insights valiosos para
a evolução dessas inovações urbanas.
Palavras-chave: Cidades Inteligentes. Tecnologias. Iluminação Pública.
Infraestrutura Pública.
ABSTRACT: Smart Cities have used public lighting as a powerful technology to
improve efficiency and promote more attractive and safer cities. The objective of
this study is to identify the technologies used in public lighting, in the scenario of
smart cities. Methodology applied with a qualitative approach; regarding the area
of science, a theoretical research model; regarding the purpose, basic research;
regarding the angle of approaching the problem in the context of smart cities
public lighting; regarding the objectives (ends) exploratory research and
regarding the procedures (means) bibliographical research. The study uses the
1 Centro de Informática e Automação do Estado de Santa Catarina S.A (CIASC).
E-mail: rejanecostafloripa@gmail.com
2 Universidade do Estado de Santa Catarina (UDESC).
E-mail: estagiaria_moara@ciasc.sc.gov.br
3 Centro de Informática e Automação do Estado de Santa Catarina S.A (CIASC).
E-mail: gabriel@ciasc.sc.gov.br
Integrative Literature Review (IR) method, being a fundamental tool for building
a solid theoretical basis for scientific research and future studies, where a total of
36,514 articles were obtained and 53 remaining with adherence to the theme .
Some results with the use of an LED lighting system in São José dos Campos
reduced energy consumption by 70%; in New York studies show a reduction of
around 36% in crime with public lighting; and Public-Private Partnerships (PPP)
are an efficient measure for implementing the smart public lighting system. For
future research is essential to explore the impact of these technologies on
sustainability, public safety and integration with urban infrastructures. Ethical,
privacy and security challenges are also important aspects. Investigating global
success stories will provide valuable insights into the evolution of these urban
innovations.
Keywords: Smart Cities. Technologies. Street Lighting. Public Infrastructure.
1. INTRODUÇÃO
À medida que o mundo se torna mais urbanizado, as cidades enfrentam
desafios complexos relacionados ao crescimento populacional, eficiência
energética e segurança pública. A busca por soluções inovadoras e sustentáveis
para essas questões levou ao surgimento das "cidades inteligentes" - centros
urbanos que com o uso da tecnologia visam melhorar a eficiência operacional da
cidade, além de proporcionar uma maior qualidade de vida aos cidadãos
(GRACIAS et al., 2023). Nesse meio encontra-se a iluminação pública, um
elemento fundamental das cidades que tem se transformado rapidamente com
os avanços tecnológicos.
O uso de tecnologias para cidades inteligentes, que engloba uma
variedade de inovações, contribui para melhorar a eficiência, a qualidade de vida
e a sustentabilidade nas áreas urbanas. Logo, essas tecnologias são
fundamentais para aprimorar o funcionamento das cidades, no qual
desempenham um papel fundamental na gestão da iluminação pública,
proporcionando benefícios tanto à cidade quanto aos cidadãos.
O conceito de cidades inteligentes representa a ideia de uma abordagem
para a gestão urbana, que visa melhorar a qualidade de vida dos cidadãos por
meio da aplicação eficaz de tecnologias avançadas (GRACIAS et al., 2023). A
base teórica para este tema envolve estudos sobre o conceito de cidades
inteligentes e a aplicação positiva de tecnologias para a realização de serviços
públicos.
A iluminação pública, concebida principalmente para proporcionar
segurança noturna e orientação nas ruas, evoluiu para se tornar um pilar
fundamental da infraestrutura das cidades inteligentes. O tema iluminação
pública desempenha um papel significativo nas cidades inteligentes, não apenas
como uma questão de eficiência energética, mas também como um elemento
importante para a segurança. Hoje, a iluminação urbana não é apenas sobre a
mera iluminação de ruas e praças, mas uma plataforma multifuncional que
oferece oportunidades para inovação, economia de energia, segurança
aprimorada e interação com os cidadãos.
Neste artigo, portanto, apresenta-se a evolução da iluminação pública nas
cidades, destacando como as tecnologias no contexto das cidades inteligentes
estão transformando a maneira como vivemos, como vemos e experimentamos
nossos ambientes urbanos durante a noite. A iluminação pública, que antes era
predominantemente funcional e uniforme, está agora se convertendo em uma
experiência mais adaptável, eficiente e atraente para os habitantes das cidades
inteligentes.
Na sequência descreve-se os pilares teóricos que auxiliam na
contextualização deste estudo dentro do contexto da pesquisa existente,
permitindo que os leitores compreendam como o estudo se relaciona com os
trabalhos anteriores e quais os hiatos na literatura a serem estudadas.
2. REFERENCIAL TEÓRICO
O referencial teórico que sustenta este artigo são os seguintes pilares:
Cidades Inteligentes; Tecnologias em Cidades Inteligentes; e a Iluminação
Pública, no contexto da Infraestrutura Pública. A interligação desses pilares
contribui para o desenvolvimento, compreensão e análise abrangente dos tipos
de iluminação pública em cidades inteligentes. No seguimento descreve-se cada
um desses pilares teóricos mencionados anteriormente com maior riqueza de
detalhes iniciando-se por Cidades Inteligentes.
2.1 CIDADES INTELIGENTES
No mundo atual, cuja a tecnologia tem desempenhado um papel cada vez
mais presente nas cidades, busca-se aperfeiçoar a prestação e disponibilização
dos serviços públicos aos cidadãos. As “Smart Cities” estão alinhadas às
transformações do mundo e oferecem uma nova experiência no ambiente
urbano, por meio da aplicação de inovações tecnológicas.
Desse modo, é fundamental compreender os conceitos de “Cidades
Inteligentes” ou em inglês “Smart Cities” e a sua importância no contexto da
evolução da iluminação pública. O princípio do conceito de cidades inteligentes
surge coma chamada “Wired City”, colocado por Dutton, Blumler e Kraemer
(1987), que fundamentam esse conceito na adoção das tecnologias de
comunicação inovadoras da época, com a promessa de estabelecer "rodovias
da informação", que oferecia acesso a uma vasta quantidade de dados e
informações para a população, resultando na formação de uma cidade focada
na centralização da informação (DUTTON et al., 1987).
Logan e Molotch (1987) argumentam que a definição do conceito de
Cidade Inteligente ganhou maior consistência na década de 1980, período no
qual diversas visões sobre cidades inteligentes foram objeto de debates e houve
um notável aumento no foco para a capacidade de resposta rápida e à
adaptabilidade na administração urbana, visando ajustá-las às necessidades do
cenário global.
A definição de “Smart Cities”, na atualidade, perpassa pelo uso de
tecnologias digitais, sistemas de comunicação avançados e análise de dados
para estabelecer um ambiente de prestação de serviços públicos eficiente e
eficaz, com a finalidade de aprimorar a qualidade de vida nas áreas urbanas e
impulsionar práticas sustentáveis (GRACIAS et al., 2023). Além disso, pode-se
dizer que as cidades inteligentes são desenvolvidas por meio da parceria de uma
rede de atores da sociedade, sejam eles do setor público ou privado, fazendo
com que esse processo seja múltiplo e conjunto (JOSHI et al., 2016). Cidades
Inteligentes para Hiroki (2016) são cidades que por meio de projetos tecnológicos
interligados a políticas públicas conseguem enfrentar os seus desafios e amparar
os seus habitantes.
Verifica-se, também, que uma cidade inteligente usa várias tecnologias
para coletar, processar e compartilhar informações, juntamente com os sistemas
de rede e proteção de dados, enquanto fomenta ideias inovadoras para melhorar
a vida dos cidadãos em diferentes áreas dos serviços públicos por exemplo:
saúde, educação, habitação, transporte, mobilidade, entretenimento e governo
(GHARAIBEH et al., 2017). Isso é feito para melhorar a qualidade de vida dos
cidadãos de maneira geral.
O objetivo de uma cidade inteligente é melhorar a eficiência do governo
na cidade, aumentar a satisfação dos habitantes, impulsionar o sucesso das
empresas e, ao mesmo tempo, garantir a sustentabilidade do meio ambiente
(YIN et al., 2015). Com efeito, a sustentabilidade é uma característica marcante
em boa parte das definições de “Smarts Cities”, mediante as transformações
socioambientais que estão em processo no planeta e geram maior preocupação
para “sustentar o abastecimento de água, energia e alimentos, gerir a água e
reduzir as emissões de gases com efeito de estufa” (JOSHI et al., 2016, p. 906).
O conceito de “Smart Cities” passou por um processo evolutivo
significativo ao longo do tempo. Compreender as transformações desse conceito
é basilar para analisar as inovações tecnológicas e estruturais usadas nas
cidades inteligentes na atualidade. No seguimento segue-se o quadro 1
ilustrando as fases do conceito de cidades inteligentes ao longo de três fases.
Quadro 1: Evolução cronológica do conceito de Cidades Inteligentes.
Fases Ano Autor (es) Foco Contextualização
Primeira
Fase
Surgimento
na década
de 1980
Diversos,
incluindo
Dutton,
Blumler e
Kraemer
(1987),
Logan e
Molotch
(1987)
As cidades inteligentes
incorporam avanços
tecnológicos, como
computação e sistemas
de informação, com
ênfase na capacidade
de adaptação e
eficiência na gestão
urbana, buscando
atender às
necessidades dos
mercados globais em
constante evolução.
Desarticulada - década
de 80 e 90.
Incorporação de teorias e
estratégias inovadoras na
implementação das
Tecnologias da
Informação e
Comunicação (TICs) em
ambientes urbanos,
acompanhadas de
conceitos que promovem
cidades mais flexíveis e
alinhadas com as
necessidades globais.
Fases Ano Autor (es) Foco Contextualização
Segunda
Fase
2000 a
2015
Diversos
autores,
incluindo
Joshi et al.
(2016) e Yin,
Xiong, Chen
et al.
(2015)
Cidades inteligentes
envolvem o uso de
Tecnologias da
Informação e
Comunicação (TICs)
para aprimorar
operações urbanas e
serviços, incluindo a
integração de
sistemas.
Corporativista - década
de 2000 e meados de
2015
Guiada pelos objetivos e
prioridades estabelecidos
pelas principais empresas
de tecnologia, visando
melhorar a eficiência nas
zonas urbanas.
Terceira
Fase
Modelo
Atual
Diversos
autores,
incluindo
Gharaibeh
et al. (2017),
Gracias et
al. (2023)
A cidade inteligente é
um conceito que
enfatiza a busca por
transformações
positivas na esfera
social, por meio da
aplicação de
tecnologias e
inovações.
Humanizada - Período
Atual
Orientada pelas
aspirações e requisitos
das pessoas e
comunidades locais,
adotando uma abordagem
centrada nas
necessidades humanas.
Fonte: Elaborado pelos autores (2023).
Na sequência descreve-se o segundo pilar teórico, sobre as tecnologias
em cidades inteligentes.
2.2 TECNOLOGIAS EM CIDADES INTELIGENTES
As tecnologias têm causado grande impacto no desenvolvimento das
cidades. Segundo Weiss (2015):
“a inovação tecnológica tem um importante papel a ser desempenhado
no contexto do futuro das cidades, principalmente por demandar e
envolver muitas diferentes competências e especializações –
engenheiros, arquitetos, acadêmicos, especialistas em tecnologias da
informação e comunicação, técnicos em geral – que são encontradas
nas cidades e estão preparadas para avaliar e entender de forma muito
particular as características e necessidades dessas cidades” (WEISS
et al., 2015, p. 3).
A integração das tecnologias em cidades inteligentes representa uma
transformação fundamental na maneira como as áreas urbanas são concebidas,
administradas e experienciadas. A importância das Tecnologias da Informação e
Comunicação (TICs) são indiscutíveis e suas implicações são profundas e
benéficas, mesmo que ainda possa haver opiniões diferentes sobre as suas
consequências (DODGSON et al., 2011).
Internet das Coisas (IoT) é essencial no desenvolvimento do cenário das
atuais cidades inteligentes e na orientação do padrão de cidade inteligente para
a enorme escala de dados. Segundo Dodgson et al., (2011) conceituam “Internet
das Coisas” perpassa a utilização melhor dos recursos da comunidade,
melhorando a Qualidade dos Serviços (QoS) com a redução de custos
operacionais e de gestão em cidades inteligentes.
Quinn (2020) destaca o potencial das redes 5G pelo seu impacto
significativo em vários setores e pela sua capacidade de fornecer serviços
baseados em IA para gerar tecnologia e inovações baseadas em negócios e
operações em todos os setores da sociedade. Espera-se que o cenário das
comunicações mude com a introdução dos sistemas de comunicações móveis
5G. Essa rede pode ser descrita como uma estrutura integrada que suporta
múltiplos serviços em cenários tecnológicos.
Em geral, as aplicações para cidades inteligentes podem ser classificadas
nos seguintes grupos: saúde inteligente; escritórios inteligentes; edifícios
residenciais e comerciais; energia inteligente (incluindo redes inteligentes ou
“smart lighting”); ambiente inteligente (gestão de água; resíduos; clima; ruído e
monitoramento da poluição do ar); segurança física inteligente; educação
inteligente; administração; indústrias inteligentes e transportes inteligentes
(monitoramento de tráfego; tráfego inteligente de luzes; estacionamento
inteligente), todas essas aplicações têm requisitos diferentes (DOBRILOVIĆ,
2018).
A União Europeia está comprometida com o progresso das cidades
inteligentes e se esforça para promover que todas as ações estejam em
conformidade com a visão desse modelo de cidade (MANITIU et al., 2013). O
transporte é um exemplo da aplicação de tecnologias inteligentes em Barcelona.
Segundo Sikora - Fernandez (2017),na cidade de Barcelona,
“um dos projetos mais desenvolvidos é ligado aos veículos elétricos.
Este tipo de transporte reduz a energia e as emissões de gases
poluentes no meio ambiente. Barcelona possui 300 dispositivos de
carregamento, localizados em diferentes pontos da cidade. Estes
dispositivos permitem recarregar as baterias de um veículo elétrico,
sem custos adicionais” (SIKORA - FERNANDEZ, 2017).
No Brasil, destaca-se o incentivo do Serviço Brasileiro de Apoio às Micro
e Pequenas Empresas (Sebrae) no desenvolvimento de cidades inteligentes.
Essa instituição privada, sem fins lucrativos, tem por missão auxiliar a
competitividade e a sustentabilidade de pequenos empreendimentos. Em 2016,
lançou um projeto-piloto cujo objetivo era estimular a interligação de dados,
acessibilidade, mobilidade urbana, segurança e sustentabilidade nas cidades.
Atualmente, são apoiados projetos em sete cidades: Campina Grande,
Campinas, Curitiba, Florianópolis, Maceió, Maringá e Vitória, até 2019, o Sebrae
investiu R$10 milhões nesses projetos (ALVES et al., 2019).
A Algar Telecom, uma empresa de telecomunicação, tem um projeto de
implantação de um bairro inteligente (bairro da Granja Marileusa) na cidade de
Uberlândia (MG), criado para receber aplicações de IoT, com infraestrutura de
rede de energia e dados, oito dutos de telefonia e redundância, e tem mais de
95 casas com monitoramento por vídeo e fibra ótica instalada. Equipado de
lixeiras com sensores de volume, o bairro originou ainda um micro pólo
tecnológico e possui espaço de coworking para atrair empresas inovadoras (IT
FORUM, 2016).
Ainda no Brasil, existe um caminho que se mostra viável para a aplicação
de cidades inteligentes, no campo da iluminação pública, é por meio das
Parcerias Público-Privadas (PPP). Até em 2017, mais de 100 projetos de
Parcerias Público-Privadas (PPPs) haviam sido iniciados pelas prefeituras
visando à implementação de sistemas de iluminação pública inteligente. Esses
projetos foram desenvolvidos com base em acordos de concessões
administrativas, e o investimento médio de um contrato de PPP foi estimado em
cerca de 273 milhões de reais (BNDES, 2018).
Apesar do aumento considerável no uso de PPPs como resposta à
necessidade de modernização da iluminação pública nas cidades, ainda
persistem muitas dúvidas e hesitações em relação a esse modelo. Isso ocorre
devido aos contratos envolverem montantes substanciais de recursos e prazos
de longa duração, o que exige uma elaboração cuidadosa. A maioria dos
municípios, no entanto, não possui a expertise técnica necessária para esse
processo, o que pode resultar em uma situação em que a administração pública
fica comprometida por décadas (CUNHA et al., 2016).
Na continuidade apresenta-se sobre a temática iluminação pública e situar
as tecnologias para esse fim usadas no contexto das Cidades Inteligentes.
2.3 INFRAESTRUTURA: ILUMINAÇÃO PÚBLICA
A iluminação pública em cidades inteligentes desempenha um papel
fundamental na criação de ambientes urbanos seguros, eficientes e agradáveis.
Nos últimos anos, houve um interesse crescente em nível global pelos sistemas
de iluminação inteligente, com várias pesquisas e programas realizados para
demonstrar o potencial e os benefícios das tecnologias inteligentes voltadas para
a melhoria da gestão da iluminação pública. Essas tecnologias incluem
lâmpadas de rua equipadas com sensores, algoritmos de controle e
comunicação sem fio, resultando em soluções de iluminação capazes de operar
de forma autônoma em um contexto relacionado à IoT (NEVES et al., 2020).
Para os autores Gagliardi et al. (2023, p. 12):
“os principais objetivos de um sistema inteligente de iluminação pública
incluem uma melhor e mais flexível exploração do ambiente urbano,
especialmente em termos de economia de energia e redução de
custos”.
Sendo assim, a iluminação pública em cidades inteligentes se constitui
como uma ferramenta relevante e de forte impacto em outras esferas da
sociedade, contribuindo para o desenvolvimento socioeconômico do perímetro
urbano.
O projeto Smart City Laguna, criado em Croatá (CE) em 2011, é também
de iniciativa privada e pretende ser a primeira “Cidade Inteligente Social” do
mundo, baseando-se nos pilares de inclusão social, planejamento urbano, meio
ambiente e tecnologia. Com a construção de casas apoiadas por programas
sociais, o bairro prevê o uso gratuito de tecnologias que obtêm informações de
base local e o monitoramento de recursos como água e energia. O projeto possui
parceiros privados para o fornecimento de medidores inteligentes, postes
inteligentes, sinal gratuito de Wi-Fi e sistemas de segurança (SANTANA, 2017).
Tal como no Brasil, os projetos de iluminação pública em Portugal têm
ganhado destaque em vários municípios. Porém, diferentemente do caso
brasileiro, em que o principal motivador é o imperativo da lei, no caso de Portugal,
o principal indutor é a necessidade de diminuir os custos com o serviço. Aqui,
devem ser tidos em conta os requisitos regulamentares para o acesso aos
fundos da Política de Coesão da União Europeia (UE), de que Portugal é Estado-
membro. Sendo assim, o Crescimento Inteligente é um dos eixos da Estratégia
Europa 2020, a sustentabilidade, a eficiência no uso de recursos e a
modernização da administração pública dois dos domínios temáticos do atual
Quadro Comunitário de Apoio (2014-2020), as iniciativas de modernização
ecológica são uma das formas de os municípios mais facilmente acessar a
fundos comunitários (DIAS et al., 2018).
No Brasil, a empresa Juganu Brasil (2023) estabeleceu uma parceria
inovadora com a Claro (operadora de telefonia) e a prefeitura de Pato Branco,
no Paraná, para implantar o 5G por meio de luminárias inteligentes na cidade,
superando a previsão de chegada do 5G em 2028. Cada luminária pode conter
até duas operadoras e sensores adicionais para gerar receitas extras para a
cidade. Isso aconteceu por meio de uma PPP, na qual a prefeitura e a operadora
compartilham os custos de implantação do projeto. Essa iniciativa conjunta é
vista como crucial para tornar viável a implementação do 5G (PAIVA, 2023).
A solução de luminárias inteligentes com antena 5G, é uma luminária
pública que possui uma câmera com IA podendo, desse modo, ser usada para
monitoramento urbano e coletar informações Big Data sobre o comportamento
de indivíduos na localidade, também pode servir como câmera de segurança em
condomínios (se usada em ambientes privados), ou como câmera de segurança
se usada no meio externo. O projeto de cobertura 5G por meio das luminárias
inteligentes, envolve empresas como Nokia, Qualcomm e a Jaganu (Olhar
Digital, 2022).
Em síntese, a convergência entre infraestrutura urbana, iluminação
pública e tecnologias avançadas em cidades inteligentes delineia um horizonte
promissor para o desenvolvimento urbano sustentável. Ao integrar sistemas
inovadores de iluminação com infraestrutura conectada e soluções tecnológicas,
as cidades não apenas otimizam a eficiência operacional, mas também
aprimoram a qualidade de vida de seus cidadãos. A iluminação pública
transformada em redes inteligentes não só proporciona economia de energia,
mas se torna um ponto central para a coleta de dados e a prestação de serviços
urbanos mais eficazes. Nessa simbiose entre luzes urbanas e tecnologia,
emerge uma visão de cidades mais resilientes, sustentáveis e conectadas, onde
a infraestrutura se torna uma facilitadora essencial para um ambiente urbano
inteligente e voltado para o futuro.
A seguir, tem-se a apresentação dos procedimentos metodológicos
utilizados para a construção deste estudo, viabilizando assim, uma melhor
compreensão aos leitores acerca da sistematização desta pesquisa.
3. PROCEDIMENTOS METODOLÓGICOS
Os procedimentos metodológicos segundo Richardson (1985, p.70), “é
um método de pesquisa que significa a escolha de procedimentos sistemáticos
para a descrição e explicação de fenômenos”, ou seja, é uma ferramenta basilar
para a organização de um e projeto de pesquisa. Os procedimentos
metodológicos podem variar de acordo com o tipo de pesquisa, entretanto são
essenciais para a construção de qualquer conhecimento científico.
Este estudo, no entanto, é construído a partir da abordagem qualitativa,
no qual utiliza-se uma diversidade de procedimentos e de constituição, dentre
eles há a análise documental (LUVEZUTE KRIPKA et al., 2015). Quanto à área
da ciência, é categorizada como teórica (WHITTEMORE; KNALF 2005), uma
vez que, neste primeiro momento, o estudo está sendo orientado por meio da
análise de estudos científicos de outros autores. Quanto à finalidade para a
ciência, este estudo estrutura-se como uma pesquisa básica, por não gerar
teorias e metodologias novas no campo científico (MARCONI; LAKATOS, 2004).
Quanto ao ângulo de abordagem do problema, pesquisa direcionada ao
campo da iluminação pública, que vai além de tornar as cidades mais
agradáveis, confortáveis e seguras, ou seja, é possível reduzir o consumo de
energia, reduzir o tempo de serviços de manutenção e trocas, aperfeiçoar a
gestão, oferecer mais recursos aos cidadãos, entre outros benefícios. Quanto
aos objetivos (fins), busca-se construir uma pesquisa exploratória. Esse tipo de
pesquisa averigua levantamentos bibliográficos e documentais, entrevistas,
entre outros (FREIRE, 2013). E por último e não menos importante em relação
aos procedimentos (meios), para este estudo utilizou-se a pesquisa
bibliográfica, sendo “um conjunto de publicações de diferentes autores sobre um
tema específico (MARCONI; LAKATOS, 2004).
Como fio condutor na elaboração da escrita deste artigo científico,
realizou-se uma Revisão Integrativa (RI) da Literatura. Um artigo construído com
a utilização de um método, apresenta potencial para permitir diversos métodos
de pesquisa primária, podendo tornar-se uma parte maior de iniciativas práticas
baseadas em evidências (WHITTEMORE; KNALF 2005).
Botelho, Cunha e Macedo (2011) enfatizam que a RI pode ser
“incorporada às pesquisas realizadas em outras áreas do saber, além das áreas
da saúde e da educação”, pelo fato de ele viabilizar a capacidade de
sistematização do conhecimento científico e de forma que o pesquisador
aproxime-se da problemática que deseja apreciar, traçando um panorama sobre
sua produção científica para conhecer a evolução do tema ao longo do tempo e,
com isso, visualizar possíveis oportunidades de pesquisa.
Sendo assim, o objetivo deste estudo é responder a seguinte questão
norteadora: Como as tecnologias no setor da iluminação pública nas cidades
inteligentes estão contribuindo na sociedade? Desta forma, fornecer
contribuições que orientem a hiatos de pesquisas em cidades inteligentes que
utilizam este interessante meio investigativo. No seguimento descreve-se as
bases utilizadas neste estudo.
3.1 BASES DE BUSCAS
A pesquisa foi orientada por meio da busca em bases de dados online no
portal periódicos CAPES, alinhada ao tema “cidades inteligentes” e “iluminação
pública". Desse modo, foram utilizados acervos de dados nas áreas de
tecnologia e engenharia, bem como foram usadas bases de caráter
multidisciplinar. A seleção de material para construção do artigo ocorreu nos
meses de julho e agosto de 2023. A seguir a descrição das bases de dados
utilizadas: IEEE Xplore; Compendex (Engineering Village - Elsevier); Information
Science & Technology Abstracts - ISTA (EBSCO); Web of Science (Clarivate
Analytics); Scopus (Elsevier); SciELO e Google Acadêmico.
No próximo item descreve-se os critérios e filtros de buscas utilizados para
identificar os materiais bibliográficos com aderência à temática pesquisada.
3.2 CRITÉRIOS DE BUSCAS
Nesse sentido, a elaboração dos critérios de busca leva-se em
consideração palavras bem direcionadas a fim de localizar, com maior precisão,
materiais bibliográficos sobre a iluminação pública em cidades inteligentes.
Dessa maneira, a pesquisa foi norteada pela busca das palavras-chaves: “Smart
Cities” e “Iluminação Pública”.
Os conectores booleanos são usados na busca para potencializar a
assertividade e a magnitude numérica de materiais apresentados na pesquisa,
em cada base de dados. O conector “AND” (E) desempenha o papel de restrição
dos itens pesquisados e o operador “OR” (OU) atua para a adição de uma
combinação. Outros elementos podem ser usados na busca, como é o caso do
asterisco, do parêntese e das aspas. A utilização de asteriscos (*) proporciona a
busca de todos os documentos da base de dados que contenham a parte inicial
da palavra - até o asterisco - com qualquer terminação. Os parênteses ( )
auxiliam principalmente em buscas complexas, desempenhando a função de dar
prioridade na procura da expressão que estiver dentro deles. Já as aspas podem
ser utilizadas na pesquisa quando houver palavras compostas.
A fim de obter resultados com aderência à temática de iluminação pública
em cidades inteligentes, a pesquisa nos acervos de dados foi norteada por uma
única chave de busca (query) bem delimitada, composto da seguinte forma:
("Smart Cities" OR "smart-cities" OR "smart city") AND (tech* OR
Technolog*) AND (infrastructur* OR utilities OR "street lighting" OR "public
lighting")
Após essa pesquisa inicial, foram aplicados, em cada base de dados,
demais filtros para refinar os resultados encontrados. Dentre esses filtros
encontra-se o recorte temporal na busca de artigos, aplicando um intervalo de
tempo de 10 (dez) anos, referentes ao período de 2013 a 2023, onde tem a maior
concentração de publicações.
Os resultados obtidos em cada base foram colocados no Software de
Gerenciamento de Referências EndNote®, onde com a ajuda do software e com
a conferição manual obteve-se a totalidade de 36.514 artigos sem aplicar
nenhum filtro entre as bases; ao utilizar a temporalidade resulta-se 36.112
artigos; ao usar tipo de documento: artigo e revisão sobra-se 18.934 artigos; ao
adotar idiomas: português, inglês e espanhol resta-se 10.263 artigos, na
sequência removido 1.227 duplos; restando para leitura dos resumos 9.036
artigos, sendo que 2.255 documentos destes selecionados foram descartados
por não estarem disponíveis abertamente à comunidade acadêmica científica,
restando assim 6.781 artigos para a leitura dos resumos, e restando 53 artigos
com aderência. Com isso, no próximo item aborda-se os resultados e discussão
da pesquisa com relação às tecnologias aplicadas na iluminação pública dentro
e fora do Brasil.
4. RESULTADOS E DISCUSSÃO
4.1 TECNOLOGIAS APLICADAS NA ILUMINAÇÃO PÚBLICA NO BRASIL E
NO MUNDO
Os resultados demonstram que a utilização de Iluminação Pública, no
contexto de cidades inteligentes, é uma ferramenta potente para a eficiência em
múltiplos aspectos, como aumento da eficiência energética, redução nos custos
de energia e promoção de ambientes mais seguros à noite. A seguir serão
apresentadas as tecnologias utilizadas no setor da iluminação pública.
4.1.1 Luminária Pública
As luminárias públicas com câmera e inteligência artificial representam
uma inovação na área de iluminação urbana e segurança pública. Esses
dispositivos combinam a funcionalidade tradicional de iluminação pública com
recursos avançados, como câmeras de vigilância e sistemas baseados em
inteligência artificial (IA). Na sequência alguns aspectos relevantes sobre essas
luminárias: i) Iluminação Pública: as luminárias são projetadas para fornecer
iluminação eficiente nas áreas urbanas, contribuindo para a segurança e
visibilidade noturna; ii) Câmeras de Vigilância: integradas à estrutura da
luminária, as câmeras capturam imagens e vídeos do ambiente circundante.
Essas câmeras podem ser usadaspara monitorar a segurança pública, prevenir
crimes, monitorar o tráfego e fornecer evidências em caso de incidentes; iii)
Inteligência Artificial: os sistemas de IA incorporados permitem análise em tempo
real das imagens capturadas pelas câmeras. Recursos de reconhecimento
facial, detecção de movimento e identificação de padrões podem ser
implementados para melhorar a eficácia da vigilância; iv) Sensores Ambientais:
além das câmeras, estas luminárias podem incluir sensores ambientais para
monitorar variáveis como qualidade do ar, temperatura e níveis de ruído; v)
Redes Inteligentes (Smart Grids): podem ser integradas a redes inteligentes para
otimizar o consumo de energia, permitindo o ajuste dinâmico da intensidade da
luz com base nas condições ambientais e na presença de pessoas; vi)
Conectividade: geralmente, essas luminárias são parte de uma rede conectada,
permitindo a comunicação entre elas e a central de monitoramento. A
conectividade também facilita a manutenção remota e a atualização de software;
vii) Privacidade e Segurança: questões relacionadas à privacidade são críticas e
devem ser cuidadosamente consideradas ao implementar sistemas de vigilância
urbana. Medidas como anonimização de dados e políticas claras de privacidade
são essenciais; e viii) Eficiência Energética: a implementação de tecnologias de
LED e sistemas de controle inteligente de iluminação contribuem para a
eficiência energética.
No Brasil, o projeto de cobertura 5G por meio das luminárias inteligentes,
envolve empresas como Nokia, Qualcomm e a Jaganu (Luminária externa conta
com antena 5G para "turbinar" conexão, 2022).
A tecnologia das luminárias inteligentes é otimizada, podendo executar
diversas funções. Algumas das tecnologias que podem estar inseridas nesse
equipamento são: câmeras inteligentes, 5G, wifi, “CV2X” (monitoramento de
carros - permite que os veículos sejam assistidos), áudio IA, estrutura de IoT
para aplicativos de terceiros. Além da segurança, essas luminárias podem ser
usadas para coletar dados para análises urbanas, como padrões de tráfego, uso
de espaços públicos, comportamento de indivíduos na localidade, também pode
servir como câmera de segurança em um condomínio (se usada em ambientes
privados), ou como câmera de segurança se usada no meio externo.
4.1.2 Sistema de controle da iluminação e aplicação na iluminação inteligente na
Itália
O sistema de controle da iluminação é um mecanismo que possibilita a
regulação do brilho das lâmpadas usadas na iluminação pública em tempo real,
conforme do horário do dia e por meio da avaliação da intensidade do tráfego,
para que o consumo de energia seja menor e seja garantido o nível adequado
de iluminação, de acordo com as condições climáticas e de trânsito. O sistema
de controle explora, principalmente, dois dispositivos eletrônicos (Câmera
Inteligente e Placa de Controle de Iluminação) e um link de rede entre eles.
Por meio dos resultados, é notável que a tecnologia de iluminação
inteligente tem potencial para gerar uma redução nos custos com energia em
relação aos sistemas tradicionais. A economia de energia gerada é de até
82,99% em comparação ao sistema tradicional (enquanto as poupanças de
energia relativas à substituição do LED sem funcionalidade inteligente foram
limitadas a 42,07%) e até 70,65% relativo ao sistema LED atualizado
(GAGLIARDI et al., 2023).
Foi aferido, neste experimento, o resultado de que a iluminação inteligente
pode atingir alta capacidade na economia de energia em relação ao sistema
tradicional. Segundo os resultados, a economia de energia é de até 82,99% no
sistema inteligente, a economia de energia relativa à substituição com LED sem
funcionalidade inteligente foi de 42,07% e 70,65% no que diz respeito ao sistema
LED. O sistema, também, mostrou-se eficiente no monitoramento de tráfego.
Além disso, destaca-se que o custo global de investimento no sistema de
iluminação inteligente é baixo e com os custos de redução de energia, o
investimento nesse sistema é devolvido no prazo de dois anos, a partir da
instalação (GAGLIARDI et al., 2023).
4.1.3 Novo sistema de iluminação pública na região patrimonial de Cuenca -
Equador
Na cidade de Cuenca, no Equador, foi feita a instalação de luminárias
LED, as quais são alimentadas por painéis solares fotovoltaicos. Essas
luminárias atendem a um grupo de três ou quatro em ambos os lados de cada
bloco e são controladas remotamente. No futuro, essas luminárias poderão ser
integradas a um sistema Smart City e interagir com sistemas IoT. (GALINDO et
al., 2022).
No estudo, conclui-se que é viável desenvolver um sistema de iluminação
pública alimentado por 304 painéis fotovoltaicos independentes de 325W, os
quais compõem pequenos esquemas de iluminação. Estes painéis são
integrados e monitorados por um sistema de gestão informatizado chamado
“Smart Lighting”. Este sistema preserva a localização atual das luminárias,
evitando intervenções não essenciais na infraestrutura histórica da cidade, que
poderiam comprometer o seu valor histórico-patrimonial.
Ademais, os resultados apresentados no estudo demonstram que a
implementação de lâmpadas LED gerou diminuição de 37,8% na potência do
sistema. A energia para a aplicação desse sistema é fornecida por 304 painéis
fotovoltaicos de 325 W, instalados nos telhados de diferentes casas e não nas
próprias luminárias (DUMAN et al., 2019).
4.1.4 Redução da criminalidade em Nova Iorque com o uso de Iluminação
Pública Inteligente
Na cidade de Nova Iorque, foram instaladas 397 torres de luz temporárias
em uma zona de análise, localizada em conjuntos habitacionais, com maior
presença de criminalidade. As torres de iluminação foram distribuídas aos
conjuntos habitacionais públicos da cidade por meio de um sorteio, que
proporcionou uma distribuição uniforme da metragem quadrada das moradias
(CHALFIN et al., 2019).
No experimento, as luzes estiveram acesas durante todas as horas
noturnas no período de seis meses. A zona de tratamento escolhida para a
aplicação do estudo foi o conjunto habitacional coordenado pela New York City
Housing Authority (NYCHA), por conta da alta taxa de criminalidade nesta região.
Os conjuntos habitacionais públicos de Nova Iorque compreendem mais de
400.000 nova-iorquinos (talvez mais 100.000 residentes não oficiais) (CHALFIN
et al., 2019). Na sequência a Figura 1 ilustra a torre de luz utilizada.
Figura 1: Torre de iluminação aplicada em Nova Iorque.
Fonte: CHALFIN et al., 2019.
O estudo realizado pela Bureau Nacional de Pesquisa Econômica em
conjunto com a polícia metropolitana constatou redução na criminalidade durante
a noite em ruas com sistema de iluminação inteligente. A pesquisa foi orientada
pela discussão do papel do “indivíduo versus a situação” na criminalidade.
Foi constatado que, mesmo após considerar possíveis efeitos indiretos, a
iluminação reduz os crimes noturnos ao ar livre em aproximadamente 36% e
reduz os crimes em geral em cerca de 4% nas comunidades afetadas. Isso é
considerado uma estratégia promissora de redução de crimes que pode ser
benéfica em termos de custo, desde que o impacto da iluminação continue ao
longo do tempo (CHALFIN et al., 2019).
Essa pesquisa aplicada destaca a importância de usar a iluminação como
uma estratégia para reduzir crimes, em vez de depender de outras políticas
públicas, que têm custos paralelos significativos. Além disso, salienta que as
situações e fatores ambientais podem ter um impacto significativo na ocorrência
de crimes.
4.1.5 Tecnologia de aproveitamento da iluminação solar em Edifício em Dubai
Nos Emirados Árabes Unidos, o edifício Al Bahar Towers, em Abu Dhabi,
é equipado com uma tecnologia inovadora de telas motorizadas que se ajustam
conforme a direção da luz solar. As duas torres do Al Bahar Towers foramconcluídas em 2012 e apresentam cerca de 2.000 "guarda-sóis" de tela
controlados por computador, que se movem de acordo com a posição e
intensidade da luz solar, protegendo suas fachadas de vidro (NUNES, 2015).
A ideia das telas de proteção solar foi concebida e implementada pelo
escritório de arquitetura Aedas Architects. Elas são controladas por
computadores e têm a capacidade de se abrir e fechar horizontalmente para
proteger contra a luz solar (NUNES, 2015).
Os “guarda-sóis” são estrategicamente posicionados a dois metros de
distância das fachadas envidraçadas (Figura 2) e programados para seguir o
movimento do sol. Adicionalmente, a abertura dos guarda-sóis apresenta
variações conforme a incidência solar ao longo das estações do ano
(ARCHDAILY BRASIL, 2013).
Figura 2: Movimento das telas de proteção solar (visão externa).
Fonte: ARCHDAILY BRASIL (2013).
Em virtude de sua inovação e engenhosidade, essas torres conquistaram
o Prêmio de Inovação de Edifícios Altos, concedido pelo Conselho de Edifícios
Altos e Habitat Urbano, no qual reconhece a importância da integração entre
forma arquitetônica, estrutura, sistemas e estratégias de design sustentáveis na
arquitetura contemporânea (ARCHDAILY BRASIL, 2013).
4.1.6 AURORA: Sistema de Iluminação Pública Inteligente
Aurora é um sistema de controle IoT de baixo custo e fácil implementação
elaborado a partir da arquitetura de computação em nuvem e conectividade com
o celular. Seu objetivo é permitir que as Cidades Inteligentes economizem na
conta de eletricidade da iluminação pública. O componente central do Aurora é
o Energy Gateway (EG), um dispositivo de Internet das Coisas (IoT) inteligente
que pode otimizar o acionamento das linhas de iluminação e monitorar o
consumo de energia delas em tempo real. Esse aplicativo foi testado no
município de Collegno, na Itália, avaliando seu desempenho ao longo de 4
meses para verificar as economias de energia e financeiras alcançadas
(SCHIAVONE et al., 2021).
O Aurora tem como principal finalidade aprimorar a gestão da iluminação
pública, que em sua grande maioria depende de sensores crepusculares para
sua ativação. No entanto, esses sensores estão sujeitos a problemas de
funcionamento e deterioração de desempenho devido à acumulação de poeira.
À medida que a poeira se acumula, a capacidade de medir a luz é reduzida,
resultando em períodos de funcionamento prolongados, o que, por sua vez,
resulta em um desperdício de energia (SCHIAVONE et al., 2021).
A interface do aplicativo Aurora compreende um aplicativo baseado na
web que possibilita aos utilizadores envolverem-se com o sistema através de um
painel visual que exibe informações tanto históricas quanto em tempo real. Além
disso, a interface conta um sistema de suporte à decisão que sugere operações
de manutenção e/ou controles e permite que os usuários finais enviem
comandos para o Energy Gateway (EG) para ligar/desligar a linha de iluminação,
solicitar o estado atual da linha de iluminação (ligado/desligado) ou gerar
informações de diagnóstico, reiniciar ou desligar e fazer atualizações
(SCHIAVONE et al., 2021).
A plataforma de teste Aurora obteve uma grande redução, a saber, de 30,1
MWh, 27,2 MWh, 34,4 MWh e 37,1 MWh para maio, junho, julho e agosto,
respectivamente. A economia média mensal é de 31,7 MWh, o que corresponde
a uma economia anual de 380,4 MWh. Essa economia de energia resulta das
horas reduzidas em que o Aurora mantém as luzes acesas, seguindo o horário
de comutação otimizado (SCHIAVONE et al., 2021). Esses resultados
evidenciam que o Aurora é um dispositivo eficiente para o controle e redução do
gasto energético.
4.1.7 Incentivos para a Iluminação Pública no Brasil
No Brasil, destaca-se o incentivo do Serviço Brasileiro de Apoio às Micro
e Pequenas Empresas (Sebrae) no desenvolvimento de cidades inteligentes.
Essa instituição privada, sem fins lucrativos, tem por missão auxiliar a
competitividade e a sustentabilidade de pequenos empreendimentos. Sendo
assim, em 2016, lançou um projeto-piloto cujo objetivo é estimular a interligação
de dados, acessibilidade, mobilidade urbana, segurança e sustentabilidade nas
cidades. Atualmente, são apoiados projetos em sete cidades: Campina Grande,
Campinas, Curitiba, Florianópolis, Maceió, Maringá e Vitória. Até 2019, o Sebrae
investirá R$10 milhões nesses projetos (ALVES et al., 2019).
Ademais, no Brasil, um caminho que se mostra viável para a aplicação de
cidades inteligentes, sobretudo no campo da iluminação pública, é por meio das
Parcerias Público- Privadas (PPPs). Até o ano de 2017, mais de 100 projetos de
PPPs foram iniciados pelas prefeituras visando à implementação de sistemas de
iluminação pública inteligente. Esses projetos foram desenvolvidos com base em
acordos de concessões administrativas, e o investimento médio de um contrato
de PPPs foi estimado em cerca de 273 milhões de reais (BNDES, 2018).
4.1.8 Iluminação Pública e Segurança das Mulheres
Em Belo Horizonte, Minas Gerais, foi realizado um estudo acerca do efeito
da iluminação pública na percepção de segurança das mulheres em pontos de
ônibus. Na pesquisa, foram analisados quatro pontos de ônibus no centro de
Belo Horizonte, nos quais foram aplicados questionários e realizadas entrevistas
com mulheres que utilizavam o transporte público para compreender a
percepção sobre a segurança nesses pontos. Além disso, foi realizado
questionário online para avaliar a percepção das pessoas sobre os pontos de
ônibus nas cidades do Brasil. Cardoso e Rennó (2019) constatam que os
principais fatores identificados para a sensação de insegurança (CARDOSO et
al., 2019).
Dentre as causas que fortalecem a ideia de que a iluminação tornaria o
ambiente mais seguro, pode-se elencar o fato de proporcionar “aumento da
visibilidade do entorno, permitindo antecipar ameaças; inibiria infratores pelo
medo da identificação, pois espaços mal iluminados facilitam o anonimato; e
encorajaria as pessoas a ocuparem os espaços públicos, aumentando a
sensação de segurança” (CARDOSO et al., 2019).
Em Belo Horizonte, foram analisados quatro pontos de ônibus com
características distintas. O ponto A estava localizado em uma rua sem comércio,
os pontos B e C estavam em uma avenida movimentada e o ponto D apresenta-
se nas proximidades no metrô, logo tem um fluxo contínuo de pedestres; no
entanto, nenhum dos pontos possuíam câmeras de segurança nem postos
policiais no entorno (CARDOSO et al., 2019).
Nesse contexto, Cardoso e Rennó (2019) aplicam questionários nos
quatro pontos de ônibus analisados e constatam alto nível de insegurança entre
as mulheres em relação ao ambiente. De acordo com o resultado a sensação de
insegurança nos pontos de ônibus era alta, representando 94,1% das
entrevistadas no ponto A, 91,7% no ponto B, 73% no ponto C e 85% no ponto D.
Nesta pesquisa, foi possível, portanto, analisar que a iluminação pública
é um elemento importante para a percepção de segurança das mulheres à noite,
nos pontos de ônibus. Porém, além do fator destacado, outras medidas de
segurança pública podem contribuir na segurança do local, como aumento do
policiamento e vigilância por câmeras (CARDOSO et al., 2019).
4.1.9 Implementação de 200 Luminárias Inteligentes no Brasil até 2023
A operadora de telecomunicações TIM planeja encerrar o ano de 2023
com cerca de 200 mil luminárias inteligentes ativas em todo o Brasil. Até o
momento, já instalaram 50 mil luminárias que utilizam tecnologias de telegestão,
como 4G e NB-IoT, e têm mais 150 mil a serem ativadas até o final do ano. Essas
luminárias conectadas são usadas em projetos de cidades inteligentes e são
particularmente populares entre as prefeituras de Porto Alegre, Curitiba e
Petrolina (VASCONCELOS, 2023).
Essas luminárias de autogestão oferecem a capacidade de identificare
relatar problemas de iluminação e, em alguns casos, incluem recursos de GPS.
Isso permitiu à polícia rastrear e recuperar luminárias roubadas, contribuindo
para a segurança pública. Além disso, o setor de mobilidade urbana está
incorporando tecnologia para reduzir sinistros e melhorar o fluxo de tráfego. Em
Barueri, a integração em tempo real do aplicativo Waze com as vias públicas
ajudou a melhorar os serviços de segurança e reduzir o impacto de interdições
programadas no trânsito. Em Campinas, projetos de mobilidade urbana
inteligente estão sendo desenvolvidos para incentivar o uso do transporte público
(VASCONCELOS, 2023).
A TIM busca PPPs para reforçar sua atuação na iluminação pública e
projetos de cidades inteligentes. As PPPs simplificam a gestão para as
autoridades municipais, tornando a implementação de projetos de iluminação
pública mais eficiente. Desse modo, a empresa pretende expandir a utilização
de conectividade sem fio em iniciativas de cidades inteligentes, abrangendo
também a iluminação pública (VASCONCELOS, 2023).
4.1.10 Iluminação pública sustentável com o uso de LED em São José dos
Campos
Nesse contexto, os postes de iluminação de LED em comparação com as
fontes de iluminação convencionais (vapor de sódio, vapor de mercúrio e
halogênio metálico) resultam em uma considerável redução no consumo de
energia de pelo menos 70%. Isso significa que menos energia elétrica é
necessária para iluminar as ruas, resultando em despesas significativamente
menores. Essas economias financeiras desempenham um papel fundamental no
contexto do desenvolvimento sustentável, uma vez que a solidez financeira é um
pré-requisito para qualquer forma de desenvolvimento contínuo (KIVIMÄKI,
2013).
O estudo apontou para uma economia de pelo menos 70% de energia em
São José dos Campos com a implantação de iluminação LED, e o retorno do
investimento aconteceria em pouco mais de 10 anos. Essa eficiência é atribuída
à capacidade da tecnologia LED de proporcionar níveis de iluminação
semelhantes com um consumo de energia substancialmente inferior. Da mesma
forma, os postes de iluminação LED requerem significativamente menos
manutenção, tanto em termos de horas de trabalho quanto de peças de
reposição, em comparação com os postes de iluminação convencionais
(KIVIMÄKI, 2013).
Nesse contexto, a redução tanto no consumo de energia quanto na
intensidade de manutenção resulta em economias significativas de custos para
o operador da rede de iluminação de rua. Essas economias de custos permitem
que uma cidade ou município invista em outros serviços públicos e ativos,
melhorando outros aspectos do ambiente urbano.
5. CONCLUSÃO
À medida que as cidades enfrentam desafios crescentes e buscam
soluções inovadoras, a iluminação pública emerge como um ponto focal
essencial na transformação em direção à inteligência urbana. Este estudo
explorou diversas tecnologias aplicadas na iluminação pública, destacando a
convergência de inovação e sustentabilidade para criar cidades mais
conectadas, eficientes, habitáveis e seguras.
Esta pesquisa tem o intuito de responder a seguinte questão norteadora:
Como as tecnologias no setor da iluminação pública nas cidades inteligentes
estão contribuindo na sociedade? Na sequência algumas maneiras de como
essas tecnologias estão impactando positivamente na sociedade: a) Eficiência
energética: a adoção de lâmpadas LED e sistemas de iluminação inteligente
reduz o consumo de energia, diminuindo os custos e a pegada de carbono das
cidades; b) Gestão inteligente: sensores e sistemas de controle remoto permitem
ajustar a intensidade da iluminação conforme a necessidade, economizando
energia sem comprometer a segurança; c) Segurança pública: uma iluminação
pública eficaz é crucial para a segurança. Tecnologias como câmeras integradas,
sensores de movimento e análise de dados ajudam a monitorar áreas urbanas e
identificar problemas rapidamente; d) Conectividade: muitas vezes, as luminárias
de rua são usadas como pontos de conexão para redes sem fio, melhorando a
conectividade em áreas urbanas e permitindo serviços como Wi-Fi público e
Internet das Coisas; e) Adaptação às necessidades: sistemas inteligentes podem
se ajustar a diferentes condições, como mudanças climáticas, eventos especiais
ou horários específicos, fornecendo iluminação adequada conforme a demanda;
e f) Melhoria da qualidade de vida: uma melhor iluminação pode contribuir para
ambientes urbanos mais agradáveis, incentivando atividades noturnas,
promovendo uma sensação de segurança e melhorando o bem-estar dos
cidadãos.
As tecnologias de iluminação pública em cidades inteligentes geram maior
valor ao espaço público e ganhos na experiência da cidade pelo cidadão. O
impacto dessas tecnologias é responsável por transformar a segurança pública,
a segurança no trânsito e melhorar a experiência de espaços urbanos no período
noturno.
Ademais, a iluminação pública influencia diretamente a sustentabilidade
ao afetar o consumo de energia. A adoção de tecnologias inovadoras e
eficientes, como o LED e sistemas de controle inteligente, pode reduzir o
consumo energético, diminuir os custos operacionais e contribuir para a
preservação do meio ambiente, tornando as cidades inteligentes e sustentáveis.
A maior adoção de iluminação inteligente requer infraestrutura de rede
confiável, conectividade robusta e investimentos em tecnologias avançadas de
automação e controle. No Brasil, a implementação da iluminação inteligente
depende amplamente de incentivos e parcerias público-privadas, o que pode ser
uma medida eficaz para impulsionar essa tecnologia. Tais colaborações podem
viabilizar investimentos em sistemas de iluminação mais eficientes e
sustentáveis, resultando em economia de energia e redução das emissões de
carbono.
A implementação bem sucedida de tecnologias avançadas, como
sistemas de iluminação LED eficientes e sensores integrados, não apenas
fornece uma gestão mais inteligente do consumo de energia, mas também serve
como uma plataforma multifuncional para a coleta de dados em tempo real. Essa
infraestrutura de iluminação inteligente não apenas ilumina nossas ruas, mas
também ilumina a jornada rumo a cidades mais inteligentes e adaptáveis.
A adaptação dinâmica da iluminação às condições ambientais,
impulsionada por algoritmos avançados, não só melhorou a eficiência
energética, mas também criou ambientes urbanos mais seguros e acolhedores.
A capacidade de personalizar a iluminação pública conforme as necessidades
específicas do momento e do local é um testemunho da flexibilidade que as
tecnologias emergentes oferecem para moldar os urbanos de maneira
inovadora.
A comunicação integrada na infraestrutura de iluminação não apenas
facilita a conectividade entre iluminação, mas também estabelece as bases para
futuras aplicações, como redes de sensores urbanos e serviços de informação
em tempo real. A participação ativa da comunidade na gestão da iluminação
pública reforça a importância de abordar não apenas as necessidades
funcionais, mas também as percepções subjetivas dos cidadãos em relação à
segurança e qualidade de vida.
Como recomendações de pesquisas futuras: pesquisar em relação a
integração de fontes de energia renovável em iluminação pública, avaliar o ciclo
de vida das soluções de iluminação para identificar oportunidades de melhoria
na sustentabilidade; pesquisar sobre sistemas de iluminação que se ajustam
dinamicamente com base nas condições ambientais, como níveis de luz natural;
investigar as tecnologias de comunicação sem fio para redes de iluminação
pública; avaliar o impacto da iluminação pública na percepção de segurança dos
cidadãos; desenvolver ferramentas para envolver a comunidade na gestão da
iluminação pública; e avaliar o impacto econômico da melhoria de soluções de
iluminaçãointeligente em cidades.
À medida que avançamos para um futuro urbano cada vez mais complexo,
a iluminação pública evolui além de sua função tradicional para se tornar uma
peça fundamental na construção de cidades verdadeiramente inteligentes. Este
estudo destaca não apenas as conquistas recentes, mas também aponta para
as oportunidades futuras, onde a inovação contínua na iluminação pública
continuará a desenvolver um papel vital na criação de ambientes urbanos mais
eficientes, sustentáveis, seguros e conectados.
Em resumo, as tecnologias no setor de iluminação pública desempenham
um papel crucial nas cidades inteligentes, proporcionando benefícios
significativos em termos de eficiência energética, segurança e conectividade.
Essas inovações não apenas transformam a maneira como as cidades são
iluminadas, mas também contribuem para a construção de ambientes urbanos
mais sustentáveis, seguros e eficientes.
AGRADECIMENTOS
Agradecemos à fundação de amparo à pesquisa e inovação do estado de Santa
Catarina - FAPESC pelo financiamento da pesquisa.
REFERÊNCIAS
ALVES, Maria Abadia; DIAS, Ricardo Cunha; SEIXAS, Paulo Castro. Smart
Cities no Brasil e em Portugal: o estado da arte. Revista Brasileira de Gestão
Urbana, v. 11, p. e20190061, 2019. Disponível em:
https://www.scielo.br/j/urbe/a/N4qbCMyXsDhCX6fMGkK74vh/?lang=pt Acesso
em: 4 ago. 2023.
ARCHDAILY BRASIL. As Torres Al Bahar e sua fachada sensível, por Aedas
Architects. ArchDaily Brasil. 2013. Disponível em:
https://www.archdaily.com.br/br/01-93779/as-torres-al-bahar-e-sua-fachada-
sensivel-por-aedas-architects Acesso em: 4 out. 2023.
BNDES. “Internet das Coisas: um plano de ação para o Brasil”. 2018.
Disponível em:
http://www.bndes.gov.br/wps/portal/site/home/conhecimento/pesquisaedados/e
studos/estudo-internet-das-coisas-iot/estudo-internet-das-coisas-um-plano-de-
acao-para-o-brasil Acesso em: 10 ago. 2023.
BOTELHO, L. L. R.; CUNHA, C. C. A.; MACEDO, M. O método da revisão
integrativa nos estudos organizacionais. Gestão e Sociedade, v. 5, n. 11, p.
121-136, 2011. Disponível em: http://www.spell.org.br/documentos/ver/10515/o-
metodo-da-revisao-integrativa-nos-estudos-organizacionais Acesso em: 27 set.
2023.
CARDOSO, Victória Loureiro; RENNÓ, Sílvia De Alencar. Iluminação e
segurança pública: uma investigação sobre a relação entre design e
criminalidade urbana pela perspectiva feminina. Estudos em Design, v. 27, n. 3,
2019. Disponível em:
https://estudosemdesign.emnuvens.com.br/design/article/view/777 Acesso em:
10 ago. 2023.
CHALFIN, Aaron; HANSEN, Benjamin; LERNER, Jason; et al. Reducing Crime
Through Environmental Design: Evidence from a Randomized Experiment of
Street Lighting in New York City. 2019. (Working Paper Series). Disponível em:
https://www.nber.org/papers/w25798 Acesso em: 29 set. 2023.
CUNHA, Maria Alexandra et. al. (coord.). SMART CITIES: TRANSFORMAÇÃO
DIGITAL DE CIDADES. São Paulo. 2016. E-book (161p.). Disponível em:
https://ceapg.fgv.br/sites/ceapg.fgv.br/files/u60/ebook_smart_cities.pdf Acesso
em: 1 set. 2023.
DIAS, Ricardo Cunha; SEIXAS, Paulo Castro. Modelos Regionais de
Governança da Sustentabilidade: Uma Análise às Primeiras Estratégias
Integradas de Desenvolvimento Territorial em Portugal. RPER, n. 48, p. 5–16,
2018. Disponível em: https://www.review-
rper.com/index.php/rper/article/view/488 Acesso em: 12 ago. 2023.
DODGSON, Mark; GANN, David. Technological Innovation and Complex
Systems in Cities. Journal of Urban Technology, v. 18, n. 3, p. 101–113, 2011.
Disponível em:
http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/10630732.2011.615570 Acesso
em: 2 out. 2023.
https://www.scielo.br/j/urbe/a/N4qbCMyXsDhCX6fMGkK74vh/?lang=pt
https://www.archdaily.com.br/br/01-93779/as-torres-al-bahar-e-sua-fachada-sensivel-por-aedas-architects
https://www.archdaily.com.br/br/01-93779/as-torres-al-bahar-e-sua-fachada-sensivel-por-aedas-architects
http://www.bndes.gov.br/wps/portal/site/home/conhecimento/pesquisaedados/estudos/estudo-internet-das-coisas-iot/estudo-internet-das-coisas-um-plano-de-acao-para-o-brasil
http://www.bndes.gov.br/wps/portal/site/home/conhecimento/pesquisaedados/estudos/estudo-internet-das-coisas-iot/estudo-internet-das-coisas-um-plano-de-acao-para-o-brasil
http://www.bndes.gov.br/wps/portal/site/home/conhecimento/pesquisaedados/estudos/estudo-internet-das-coisas-iot/estudo-internet-das-coisas-um-plano-de-acao-para-o-brasil
http://www.spell.org.br/documentos/ver/10515/o-metodo-da-revisao-integrativa-nos-estudos-organizacionais
http://www.spell.org.br/documentos/ver/10515/o-metodo-da-revisao-integrativa-nos-estudos-organizacionais
https://estudosemdesign.emnuvens.com.br/design/article/view/777
https://www.nber.org/papers/w25798
https://ceapg.fgv.br/sites/ceapg.fgv.br/files/u60/ebook_smart_cities.pdf
https://www.review-rper.com/index.php/rper/article/view/488
https://www.review-rper.com/index.php/rper/article/view/488
http://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/10630732.2011.615570
DUMAN, A. Can; GÜLER, Önder. Techno-economic analysis of off-grid
photovoltaic LED road lighting systems: A case study for northern, central and
southern regions of Turkey. Building and Environment, v. 156, p. 89–98, 2019.
Disponível em: https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0360132319302379
Acesso em: 13 ago. 2023.
DUTTON, William H.; BLUMLER, Jay G.; KRAEMER, Kenneth L. (Orgs.). Wired
cities: shaping the future of communications. Washington, D.C.: Boston, Mass:
Washington Program, Annenberg School of Communications; G.K. Hall, 1987.
Disponível em: https://dl.acm.org/doi/abs/10.5555/28486 Acesso em: 16 ago.
2023.
FREIRE, P. de S. Aumente a qualidade e quantidade de suas publicações
científicas: manual para elaboração de projetos e artigos científicos. Curitiba:
Crv, 2013.
GAGLIARDI, Anna Roberta; ALBERGO, Francesco. The rise of smart
healthcare in smart cities: A Bibliometric Literature Review and avenue for a
research agenda. 2023. Disponível em:
https://www.proquest.com/docview/2793401263?fromopenview=true&pq-
origsite=gscholar Acesso em: 27 set. 2023.
GALINDO, Santiago Pulla; BORGE-DIEZ, David; ICAZA, Daniel. Novel control
system applied in the modernization of public lighting systems in heritage cities:
Case study of the City of Cuenca. Energy Reports, v. 8, p. 10478–10491, 2022.
Disponível em: https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S2352484722016365
Acesso em: 20 ago. 2023.
GHARAIBEH, Ammar; SALAHUDDIN, Mohammad A.; HUSSINI, Sayed Jahed;
et al. Smart Cities: A Survey on Data Management, Security, and Enabling
Technologies. IEEE Communications Surveys & Tutorials, v. 19, n. 4, p. 2456–
2501, 2017. Disponível em:
https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/8003273?casa_token=uMu7CJK
YKYQAAAAA:3S1enygnEdAXD74jICA9MAoPrVgugpqucNS73udMMf2ejFEW9
wVCsr_lakM6skXWfzj2UdHf8r8 Acesso em: 10 ago. 2023.
GRACIAS, Jose Sanchez; PARNELL, Gregory S.; SPECKING, Eric; et al.
Smart Cities — A Structured Literature Review. Smart Cities, v. 6, n. 4, p. 1719–
1743, 2023. Disponível em: https://www.mdpi.com/2624-6511/6/4/80 Acesso
em: 18 ago. 2023.
HIROKI, S. M. Y. Cingapura: educação e inovação em uma smart city. In:
Santaella, L. (Org). Cidades inteligentes. Por que, para quem? (p.110-125). São
Paulo: Estação das Letras e Cores, 2016.
IT FORUM. Algar Telecom levará conceito de cidade inteligente para bairro de
Uberlândia. 2016. Disponível em: https://itforum.com.br/noticias/algar-telecom-
levara-conceito-de-cidade-inteligente-para-bairro-de-uberlandia/ Acesso em: 29
set. 2023.
JOSHI, Sujata; SAXENA, Saksham; GODBOLE, Tanvi; et al. Developing Smart
Cities: An Integrated Framework. Procedia Computer Science, v. 93, p. 902–
909, 2016. (Proceedings of the 6th International Conference on Advances in
Computing and Communications). Disponível em:
https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0360132319302379
https://dl.acm.org/doi/abs/10.5555/28486
https://www.proquest.com/docview/2793401263?fromopenview=true&pq-origsite=gscholarhttps://www.proquest.com/docview/2793401263?fromopenview=true&pq-origsite=gscholar
https://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S2352484722016365
https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/8003273?casa_token=uMu7CJKYKYQAAAAA:3S1enygnEdAXD74jICA9MAoPrVgugpqucNS73udMMf2ejFEW9wVCsr_lakM6skXWfzj2UdHf8r8
https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/8003273?casa_token=uMu7CJKYKYQAAAAA:3S1enygnEdAXD74jICA9MAoPrVgugpqucNS73udMMf2ejFEW9wVCsr_lakM6skXWfzj2UdHf8r8
https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/8003273?casa_token=uMu7CJKYKYQAAAAA:3S1enygnEdAXD74jICA9MAoPrVgugpqucNS73udMMf2ejFEW9wVCsr_lakM6skXWfzj2UdHf8r8
https://www.mdpi.com/2624-6511/6/4/80
https://itforum.com.br/noticias/algar-telecom-levara-conceito-de-cidade-inteligente-para-bairro-de-uberlandia/
https://itforum.com.br/noticias/algar-telecom-levara-conceito-de-cidade-inteligente-para-bairro-de-uberlandia/
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1877050916315022 Acesso
em: 16 ago. 2023.
JUGANU BRASIL. Iluminação Pública: Cidades mais iluminadas,
funcionamento mais inteligente. 2023. Disponível em:
https://www.juganubrasil.com.br/iluminacao-publica/ Acesso em: 30 set. 2023.
KIVIMÄKI, S. E. E. Sustainable infrastructure development: Assessing LED
street lighting as a tool for sustainable development in São José dos Campos,
Brazil. Master Thesis, 2013. Disponível em:
https://studenttheses.uu.nl/handle/20.500.12932/15550 Acesso em: 11 set.
2023.
LOGAN, John R.; MOLOTCH, Harvey Luskin. Urban Fortunes: The Political
Economy of Place. [s.l.]: University of California Press, 1987. Disponível em:
https://books.google.com.br/books?id=XtIMclQwMY4C&pg=PP5&hl=pt-
BR&source=gbs_selected_pages&cad=2#v=onepage&q&f=false Acesso em:
12 ago. 2023.
OLHAR DIGITAL. Luminária externa conta com antena 5G para "turbinar"
conexão. YouTube, 18 de agosto de 2022. Disponível em:
https://www.youtube.com/watch?v=b_ZYyQTOS0o
LUVEZUTE KRIPKA, ROSANA MARIA; SCHELLER, MORGANA; DE LARA
BONOTTO, DANUSA. Pesquisa documental na pesquisa qualitativa: conceitos
e caracterização. Revista de Investigaciones de la UNAD, v. 14, n. 2, 2015.
MANITIU, D. N.; PEDRINI, G. Smart and sustainable cities in the European
Union: A tentative set of indicators. In: 53° Congresso de ERSA, Palermo-Itália,
2013.
MARCONI, M. DE A.; LAKATOS, EVA MARIA. Metodologia científica. São
Paulo: Atlas, 2004.
NEVES, FÁTIMA TRINDADE; DE CASTRO NETO, MIGUEL; APARICIO,
MANUELA. The impacts of open data initiatives on smart cities: A framework for
evaluation and monitoring. Cities, v. 106, p. 102860, 2020. Disponível em:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0264275120312087 Acesso
em: 25 set. 2023.
NUNES, Cristiane. Fachada se movimenta conforme a luz solar. SustentArqui.
2015. Disponível em: https://sustentarqui.com.br/fachada-se-movimenta-
conforme-a-luz-solar/ Acesso em: 12 set. 2023.
PAIVA, Fernando. Juganu quer levar luminária inteligente a 3 mil postes no
Brasil este ano. 2023. Disponível em:
https://www.mobiletime.com.br/noticias/15/06/2023/juganu-quer-levar-luminaria-
inteligente-a-3-mil-postes-no-brasil-este-ano/ Acesso em: 4 set. 2023.
QUINN, Liam. The Evolving 5G Landscape. In: MCCLELLAN, Stan (Org.).
Smart Cities in Application. Cham: Springer International Publishing, 2020, p.
121–139. Disponível em: http://link.springer.com/10.1007/978-3-030-19396-6_7
Acesso em: 19 set. 2023.
RICHARDSON, Roberto Jarry; PERES, José Augusto de Souza. Pesquisa
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1877050916315022
https://www.juganubrasil.com.br/iluminacao-publica/
https://studenttheses.uu.nl/handle/20.500.12932/15550
https://books.google.com.br/books?id=XtIMclQwMY4C&pg=PP5&hl=pt-BR&source=gbs_selected_pages&cad=2#v=onepage&q&f=false
https://books.google.com.br/books?id=XtIMclQwMY4C&pg=PP5&hl=pt-BR&source=gbs_selected_pages&cad=2#v=onepage&q&f=false
https://www.youtube.com/watch?v=b_ZYyQTOS0o
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0264275120312087
https://sustentarqui.com.br/fachada-se-movimenta-conforme-a-luz-solar/
https://sustentarqui.com.br/fachada-se-movimenta-conforme-a-luz-solar/
https://www.mobiletime.com.br/noticias/15/06/2023/juganu-quer-levar-luminaria-inteligente-a-3-mil-postes-no-brasil-este-ano/
https://www.mobiletime.com.br/noticias/15/06/2023/juganu-quer-levar-luminaria-inteligente-a-3-mil-postes-no-brasil-este-ano/
http://link.springer.com/10.1007/978-3-030-19396-6_7
social: métodos e técnicas. 1. ed. rev e ampl. São Paulo: Atlas, 1985.
Disponível em:
https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/3034822/mod_resource/content/1/Texto
%20-%20Pesquisa%20social.pdf Acesso em: 28 set. 2023.
SANTANA, Rafael Albuquerque De. Cidade inteligente no Ceará promete
tecnologia e sustentabilidade acessível. 2017. Disponível em:
https://planetsmartcity.com.br/blog/cidade-inteligente-no-ceara-promete-
tecnologia-e-sustentabilidade-acessivel/ Acesso em: 28 set. 2023.
SCHIAVONE, Pasquale Davide; ROSSI, Davide; DI MAURO, Alfio; et al. Arnold:
An eFPGA-Augmented RISC-V SoC for Flexible and Low-Power IoT End
Nodes. IEEE Transactions on Very Large Scale Integration (VLSI) Systems, v.
29, n. 4, p. 677–690, 2021. Disponível em:
https://ieeexplore.ieee.org/document/9369856/ Acesso em: 16 set. 2023.
SIKORA - FERNANDEZ, Dorota. Factores de desarrollo de las ciudades
inteligentes. Rev. Univ. geogr., Bahia Blanca, v. 26, n. 1, p. 135-152, jun. 2017.
Disponible em:
http://www.scielo.org.ar/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1852-
42652017000100007&lng=es&nrm=iso Acesso em: 14 set. 2024.
VASCONCELOS, Eduardo. TIM terá 200 mil luminárias inteligentes ativas até o
fim de 2023. TeleSíntese. Disponível em: https://www.telesintese.com.br/tim-
tera-200-mil-luminarias-inteligentes-ativas-ate-o-fim-de-2023/ Acesso em: 4 out.
2023.
WEISS, M. C.; BERNARDES, R. C.; CONSONI, F. L. Cidades inteligentes
como nova prática para o gerenciamento dos serviços e infraestruturas
urbanos: a experiência da cidade de Porto Alegre. urbe. Revista Brasileira de
Gestão Urbana, v. 7, n. 3, p. 310–324, set. 2015. Disponível em:
https://www.scielo.br/j/urbe/a/7PPdkzYV9xCL4kR4RbbPjMv/?lang=pt Acesso
em: 5 set. 2023.
WHITTEMORE, Robin; KNAFL, Kathleen. The integrative review: updated
methodology. Journal of advanced nursing, v. 52, n. 5, p. 546-553, 2005.
YIN, ChuanTao; XIONG, Zhang; CHEN, Hui; et al. A literature survey on smart
cities. Science China Information Sciences, v. 58, n. 10, p. 1–18, 2015.
Disponível em: http://link.springer.com/10.1007/s11432-015-5397-4 Acesso em:
29 set. 2023.
https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/3034822/mod_resource/content/1/Texto%20-%20Pesquisa%20social.pdf
https://edisciplinas.usp.br/pluginfile.php/3034822/mod_resource/content/1/Texto%20-%20Pesquisa%20social.pdf
https://planetsmartcity.com.br/blog/cidade-inteligente-no-ceara-promete-tecnologia-e-sustentabilidade-acessivel/
https://planetsmartcity.com.br/blog/cidade-inteligente-no-ceara-promete-tecnologia-e-sustentabilidade-acessivel/
https://ieeexplore.ieee.org/document/9369856/
http://www.scielo.org.ar/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1852-42652017000100007&lng=es&nrm=iso
http://www.scielo.org.ar/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1852-42652017000100007&lng=es&nrm=iso
https://www.telesintese.com.br/tim-tera-200-mil-luminarias-inteligentes-ativas-ate-o-fim-de-2023/
https://www.telesintese.com.br/tim-tera-200-mil-luminarias-inteligentes-ativas-ate-o-fim-de-2023/
https://www.scielo.br/j/urbe/a/7PPdkzYV9xCL4kR4RbbPjMv/?lang=pt
http://link.springer.com/10.1007/s11432-015-5397-4