O Projeto Cigarra é uma iniciativa inovadora do Centro Nacional de Monitoramento e Alertas de Desastres Naturais (Cemaden), destinada a modernizar e expandir a rede observacional ambiental do Brasil. Com foco na utilização de tecnologias avançadas e uma abordagem de código aberto, o projeto visa criar uma rede de monitoramento mais eficiente, sustentável e colaborativa.
Motivação para o Desenvolvimento do Projeto
A motivação para o desenvolvimento do Projeto Cigarra decorre dos desafios enfrentados pelo Cemaden na manutenção de uma rede observacional que, após uma década de operação, apresenta altos custos operacionais e utiliza tecnologias antigas. Monitorando mais de 1000 municípios vulneráveis a desastres naturais, como inundações e deslizamentos, a modernização proposta pelo projeto é crucial para a eficácia contínua da missão do Cemaden. O Projeto Cigarra foi concebido para enfrentar esses desafios e transformar a maneira como o monitoramento ambiental é conduzido no Brasil.
Integração e Colaboração
O Projeto Cigarra representa uma inovação no monitoramento ambiental no Brasil, promovendo uma abordagem colaborativa que integra esforços de governos, instituições de pesquisa, empresas privadas e comunidades locais. A Figura 1 ilustra como o projeto combina novas tecnologias com sistemas tradicionais, criando uma rede de observação mais eficiente e abrangente. Cada componente, desde os modernos pluviômetros até o aplicativo móvel, contribui para a coleta e análise de dados ambientais, permitindo uma resposta mais rápida para a geração dos alertas de riscos desastres naturais. A rede observacional do CEMADEN tem como objetivo específico a população mais vulnerável exposta aos riscos, entretanto o envolvimento de redes privadas, dos setores como a agroindústria, transporte, comunicação e energia, com a coordenação central pelo CEMADEN podem expandir a cobertura dos dados e podem melhorar significativamente as previsões de risco para uma proteção mais eficaz das comunidades mais vulneráveis.
O conceito colaborativo é essencial para a expansão e modernização do monitoramento, integrando o sistema legado com as inovações do Projeto Cigarra. Este processo integrativo envolve a atualização de tecnologias, a qualificação e validação dos dados, e a promoção de uma rede de monitoramento descentralizada e sustentável.
A utilização de uma arquitetura open-source permite uma maior participação e inovação, facilitando a adoção e manutenção dos sistemas por diversos setores. Assim, o Projeto Cigarra expande o alcance e a eficácia do monitoramento ambiental, criando um sistema mais holístico e resiliente que beneficia toda a sociedade
Estrutura do Projeto Cigarra
O Projeto Cigarra é dividido em dois subprojetos principais, cada um com objetivos específicos e equipes especializadas para maximizar a eficiência e os resultados. A divisão em subprojetos permite uma segmentação clara das metas e a aplicação de capacidades específicas, garantindo um foco preciso em cada área crítica do projeto.
Subprojeto de Software
O subprojeto de software tem como foco modernizar a infraestrutura tecnológica do Cemaden para a recepção e processamento de dados ambientais. Este subprojeto inclui o desenvolvimento de uma suíte de softwares avançados, capazes de gerenciar e visualizar dados de maneira eficiente. Um dos componentes-chave é o desenvolvimento de um padrão nacional para troca de dados ambientais. Esse padrão permitirá que os servidores do CEMADEN sejam capazes de receber qualquer tipo de dado que possam colaborar com o monitoramento ambiental e a pesquisa de novos métodos e técnicas. Além disso será desenvolvido um aplicativo móvel, que permitirá o monitoramento e a gestão da rede de pluviômetros em tempo real, facilitando o acesso aos dados tanto para especialistas quanto para o público geral.
1. Pipeline
Este módulo é o principal responsável por criar o padrão nacional de troca de dados ambientais, ou seja pela recepção e processamento dos dados coletados pelas PCDs. Com capacidade de escalabilidade, tolerância a falhas e alta disponibilidade, o Cigarra Pipeline/Broker inclui o Cigarra Lib, um framework extensível com APIs úteis para sistemas derivados do projeto, e o Cigarra Data, que evolui o modelo de dados do Cemaden.
2. Cigarra SW (Software)
Este componente inclui o Cigarra GR (Gerenciamento da Rede), um sistema para habilitação, configuração e gerenciamento das PCDs, e o Cigarra View, uma interface para visualização dos dados em mapas, tabelas, gráficos e imagens. O Cigarra Mobile (Figura 2) é um aplicativo que facilita o monitoramento e gerenciamento da rede de pluviômetros, acessível tanto para especialistas quanto para o público geral.
3. Cigarra DS (Data Science)
O módulo Cigarra DS é voltado para a qualificação e análise dos dados coletados, produzindo informações derivadas e úteis para pesquisa e tomada de decisão. Este módulo garante que os dados sejam confiáveis e utilizáveis para fins científicos e operacionais.
Subprojeto de Hardware
O subprojeto de hardware tem como principal objetivo desenvolver dispositivos capazes de coletar e transmitir variáveis ambientais de forma eficiente e confiável. Entre os produtos desenvolvidos, destaca-se um sensor de pluviometria acústico inovador que combina as diversas tecnologias para melhorar a sua eficiencia. Para garantir a precisão e a eficácia deste sensor, será criado um simulador de chuva totalmente nacional, permitindo que o sensor passe por rigorosos processos de validação. Além disso, o subprojeto de hardware visa criar produtos que podem ser comercializados, abrindo oportunidades para parcerias com a iniciativa privada e potencialmente gerando resultados financeiros significativos.
4. Plataforma de Coleta de Dados Multivariáveis (PCD-MV)
A PCD-MV é um componente essencial do Projeto Cigarra, projetado para ser uma solução integrada e robusta para a coleta de dados ambientais. Esta plataforma opera autonomamente por longos períodos, utilizando uma variedade de sensores para monitorar diferentes variáveis ambientais, assegurando a coleta contínua e precisa de dados.
5. Simulador de Chuvas
O projeto inclui o desenvolvimento de simuladores de chuva de pequena e grande escala. O Simulador de Chuva de Pequena Escala (ProSprayer SP) é utilizado para testes e calibrações de sensores em condições controladas, enquanto o Simulador de Chuva de Grande Escala reproduz chuvas em escala real, sendo fundamental para a validação de equipamentos e estudos climáticos.