Sistema Perception

O Sistema Perception é uma arquitetura integrada e estratégica para monitoramento ambiental em tempo real e em larga escala, concebida para responder aos desafios da observação contínua de ecossistemas críticos. Operando por meio de duas redes de comunicação via satélite, o sistema é capaz de coletar e retransmitir dados de sensores instalados em campo, assegurando a cobertura remota de áreas de alta relevância ambiental.

No centro do Perception estão as Unidades de Monitoramento Remoto (UMRs), formadas por dois componentes principais: a Torre Micrometeorológica Central (CMT), dedicada à medição de variáveis atmosféricas e de superfície, como radiação solar, fluxos turbulentos de energia e o balanço de carbono, e a Célula de Monitoramento do Solo (SMC), voltada para a captação de parâmetros do solo, como temperatura, umidade e indicadores de qualidade ambiental. Essas unidades alimentam uma arquitetura de TI distribuída em múltiplas camadas, composta por dispositivos de borda, painéis de controle em tempo real, e uma estrutura hierárquica de armazenamento, análise e visualização de dados.

A partir disso, o sistema materializa um Gêmeo Digital Ambiental, estruturado em cinco dimensões: elementos físicos, elementos virtuais, descrições de dados, serviços do sistema e interconexões. Esse modelo integrado permite a sincronização entre os dados reais e simulações, viabilizando modelagem preditiva, detecção de anomalias e simulação de cenários ambientais. Todo o arcabouço do Perception segue os princípios da Engenharia de Sistemas Baseada em Modelos, utilizando a metodologia Arcadia/Capella, e é organizado em quatro camadas principais: operacional, sistêmica, lógica e física.

A comunicação entre as UMRs e a rede de satélites adota uma abordagem de duplo enlace: um canal de alta taxa de dados (HDL) para transmissão de grandes volumes de dados, e um canal de baixa taxa (LDL), operado pela rede de satélites Perceive, voltado à telemetria e ao intercâmbio de dados críticos em cenários com baixa largura de banda.

A definição e o desenvolvimento das UMRs têm origem em dois projetos-piloto estruturantes: a Torre K34, localizada na floresta amazônica a cerca de 64 km de Manaus, e a Torre Cerrado da Fazenda Água Limpa da Universidade de Brasília (UnB). Ambas representam ambientes estratégicos que servem de referência para a concepção e validação do modelo de monitoramento remoto. No caso da Torre K34, inserida no âmbito do Programa de Grande Escala da Biosfera-Atmosfera na Amazônia (LBA), o Perception atua na coleta e processamento de dados de telemetria e estatísticas ambientais, com satélite Perceive, cuja concepção é decorrente da missão espacial Alfacrux. Esta missão marca o início das operações de comando e controle da rede de satélites do projeto, permitindo o uso de tecnologias espaciais para comunicação segura de dados críticos, além do treinamento técnico de equipes no ciclo completo de uma missão espacial.

A associação do Sistema Perception ao Programa LBA, iniciativa do Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI) sob coordenação do Instituto Nacional de Pesquisas da Amazônia (INPA), em 2023, consolida seu papel como instrumento científico e estratégico para o país. Com 27 anos de atuação, o LBA é uma das principais referências globais em dados sobre as interações entre a biosfera e a atmosfera em florestas tropicais. Nesse contexto, o Perception amplia sua contribuição ao fornecer soluções tecnológicas aplicadas à gestão ambiental, ao monitoramento climático e à formulação de políticas públicas, com base em dados qualificados e em tempo real.