Contentores inteligentes

AS UNIDADES DE TRANSPORTE como os contentores, vagões ou semirreboques, até há poucos anos, não forneciam qualquer informação sobre o seu estado. No entanto, esta situação tem vindo a mudar. Ao nível dos semirreboques, quando estes estão acoplados sempre ao mesmo tractor/camião essa informação já é obtida através dos sistemas de gestão de frotas. Para os contentores e vagões, os desafios tecnológicos para os tornar inteligentes são mais complexos. Um contentor diz-se inteligente quando tem associado um dispositivo electrónico que remotamente consegue informar os seus gestores do seu estado de funcionamento/operação, como: localização, 
movimento/parado, porta aberta/fechada, temperatura, ligado/desligado (em contentores frigoríficos), etc. Para isso, além de um receptor de geoposionamento e um módulo de comunicações, possui vários sensores, tornando-os assim em contentores “inteligentes”. A Figura 1 apresenta o diagrama de blocos típico de um destes dispositivos. Em seguida são descritos, em termos tecnológicos, o estado da arte de cada um dos blocos, o que se prevê para o futuro e quais as vantagens para a operação logística.

Sistemas de geoposicionamento/localização

Em termos tecnológicos, existem cada vez mais sistemas de geoposicionamento/localização (navegação por satélite) designados por GNSS (Global Navigation Satellite System). Destes sistemas, o mais conhecido e utilizado é o GPS (Global Positioning System), que foi desenvolvido pelos Estados Unidos da América. A Figura 2 apresenta a constelação de satélites do sistema GPS. Posteriormente, e devido a questões estratégicas, outros países/regiões desenvolveram ou estão a desenvolver os seus próprios sistemas de geoposicionamento para conseguir independência face ao sistema norte-americano. Assim, surgiram outros sistemas, nomeadamente o sistema GLONASS (GLObal NAvigation Satellite System), desenvolvido pela Rússia, o sistema BeiDou, desenvolvido pela China, o sistema IRNSS (Indian Regional Navigation Satellite System), desenvolvido pela Índia, e finalmente o sistema Galileo, desenvolvido pela União Europeia, que ainda se encontra a ser finalizado.




Comunicações

Ao nível das comunicações de dados existem cada vez mais tecnologias disponíveis e com custos também diversos. Existem dois tipos principais de comunicações: terrestres e via satélite. Ao nível das comunicações terrestres pode-se utilizar as várias gerações das comunicações móveis como o GPRS (General Packet Radio Service), baseado na rede GSM (Global System for Mobile Communications), que está amplamente implementada a nível mundial, ou utilizar as redes 3G ou 4G, que ainda estão em fase de implementação nos países menos desenvolvidos. Já há armadores que têm navios com estações base GPRS a bordo permitindo, assim, que os contentores com esta tecnologia consigam ter comunicação mesmo no mar. Mais recentemente surgiram algumas redes mais focadas para o IoT (Internet of Things) como o Sigfox que tem os custos de comunicações mais baixos, mas simultaneamente ainda tem pouca cobertura. As comunicações via satélite como o Inmarsat ou Iridium têm a vantagem de possuir cobertura no mar/oceano, mas têm como desvantagem os custos dos módulos de comunicações, bem como das respectivas comunicações serem mais elevados. Deste vasto conjunto de tecnologias e algumas de implementação mundial, é cada vez mais provável o contentor estar num local com cobertura e assim conseguir comunicar com sucesso.


Baterias e captação de energia

Além do uso de baterias de lítio, por forma a aumentar a autonomia dos dispositivos especialmente se associados a contentores desprovidos de energia, tendencialmente tem-se vindo a utilizar a técnica do Energy Harvesting. Esta técnica permite capturar a energia existente no meio ambiente como a solar, vibrações, hídrica, térmica, eólica, rádio frequência, etc (Tabela 1). No âmbito do projecto QREN designado de SASPORT (Sistema de localização Auto-Suficiente com detecção de PORTagens), a empresa Dailywork investigou e desenvolveu um dispositivo nesta nova área de conhecimento, constatando que, para o sector dos transportes, as fontes mais adequadas são especialmente a solar e a das vibrações, mas esta última com consideravelmente menor geração de energia. Devido a este facto, os dispositivos existentes no mercado com Energy Harvesting tipicamente utilizam apenas a energia solar.

Sensores

Os sensores, que são acoplados aos dispositivos de localização e, por sua vez, aos contentores, permitem tornar o contentor inteligente. Os sensores a integrar irão ter impacto no custo final do dispositivo e alguns também têm impacto na autonomia do dispositivo, visto necessitarem de mais energia. Desta forma, um contentor vai possuir os seguintes sensores: estado da porta, movimento, temperatura, humidade, aceleração (detectar impactos bruscos) e disponibilizar comunicações com periféricos para que possa dialogar com outros dispositivos (ex. controlador de contentores frigoríficos). Há ainda a possibilidade de acoplar sensores de volume para perceber se o contentor está cheio ou vazio, sendo que este tem impacto negativo na autonomia do dispositivo. Para permitir uma identificação local electrónica do contentor pode adicionar-se uma interface NFC (Near Field Communication), que boa parte dos telemóveis já possui, evitando assim erros na leitura óptica da “matrícula” dos contentores. A juntar a isto, uma interface de comunicação sem-fios em rede de curto-alcance, possibilita a comunicação entre contentores e desta forma consegue-se associar o posicionamento geográfico a um contentor que não tem visibilidade para os satélites. Outro exemplo que permite aumentar a autonomia do dispositivo, dado que deixa de ser necessário activar o receptor GPS, é a associação entre o contentor e o meio de transporte, conseguindo-se assim um tracking em tempo real (tirando partido do posicionamento indicado pelo tractor do veículo pesado, da locomotiva ou do navio).

Cadeia logística

Com o maior número de dispositivos instalados nos contentores e com o histórico existente, os gestores dos contentores vão perceber rapidamente quais os operadores de transporte num dado sector (rodoviário, ferroviário, marítimo, aéreo) são mais eficientes para um determinado percurso, podendo, assim, escolher o parceiro de transporte de acordo com a melhor eficiência/custo. O custo dos dispositivos tem vindo a diminuir devido à progressiva diminuição dos custos dos componentes electrónicos. Associado ao equipamento é fornecido um serviço que permite o acesso a uma plataforma com mapa mundial georefenciado onde é possível verificar o estado (parado/movimento, porta aberta/fechada, etc) dos vários contentores bem como o histórico. Este serviço tipicamente é prestado sob a forma de mensalidade por contentor, tendo este também vindo a diminuir devido à redução dos custos quer das comunicações quer do alojamento na nuvem (cloud). Assim, estão reunidas as condições para que os contentores inteligentes sejam uma realidade.


Tendência

Um grande operador mundial de transportes entrou no capital de uma empresa de IoT, percebendo que os contentores inteligentes e este tipo de comunicações são o futuro. Atualmente, os contentores ditos inteligentes têm de instalar ou adaptar este tipo de dispositivos aos vários tipos de contentores existentes. Os contentores frigoríficos são os que exigem menos desafios ao nível da autonomia, uma vez que quando transportam carga perecível estão a ser alimentados e, por conseguinte, podem fornecer energia aos dispositivos de geolocalização, carregando assim uma bateria recarregável. Já para os contentores secos ou tanques, o desafio é substancialmente superior, já que estes não fornecem alimentação e não há muitos dispositivos no mercado com autonomias reais de vários anos.

No futuro, a tendência será os contentores virem de fábrica com este tipo de dispositivos como opção, tal como já acontece com alguns tractores/camiões com sistemas de gestão de frotas (ex. Volvo) ou mesmo sistemas de navegação para veículos que inicialmente adquiria-se equipamentos das empresas: TomTom, Garmin ou NDrive. Atualmente, a maior parte dos veículos já vêm com estes sistemas de navegação. Não se sabe é quanto tempo irá demorar esta tendência a acontecer, neste momento tem de se acoplar dispositivos para se ter contentores inteligentes.


Contentores frigoríficos

O RMM+ da Emerson é um dispositivo para contentores frigoríficos que permite comunicação com o controlador deste tipo de contentores.