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Etapa 6 - Implantação e Operação (Deploy)

Bloco 1 - Planejamento Logístico e Mapeamento Físico (Pré-Deploy)

Section titled “Bloco 1 - Planejamento Logístico e Mapeamento Físico (Pré-Deploy)”

Foco: Preparar a implantação da infraestrutura em uma área real, definindo os locais dos equipamentos, as condições de radiofrequência, as autorizações necessárias e toda a logística de campo.

  • [ ] 1. Definir o Polígono do Piloto: Selecionar uma área ribeirinha real de aproximadamente 2 km² com histórico comprovado de enchentes, estabelecendo os limites geográficos do experimento.
  • [ ] 2. Executar o Site Survey de Radiofrequência: Percorrer a região com analisadores de espectro portáteis para identificar zonas de sombra, obstáculos físicos e níveis de interferência na banda sub-1 GHz.
  • [ ] 3. Solicitar Autorizações Legais: Formalizar autorizações junto à Prefeitura, Defesa Civil e proprietários privados para instalação de equipamentos em postes, telhados e demais estruturas.
  • [ ] 4. Definir as Coordenadas Geográficas: Utilizar ferramentas SIG, como QGIS ou Google Earth, para determinar a latitude e longitude exatas dos pontos de instalação de cada nó.
  • [ ] 5. Fabricar o Lote Piloto (Ramp-up): Escalar a produção do hardware para montar o conjunto completo de equipamentos necessários ao piloto (ex: 20 Sensores, 10 Relays, 3 Storages e 2 Gateways).
  • [ ] 6. Preparar a Logística de Segurança: Separar EPIs, escadas, braçadeiras de aço inoxidável, parafusadeiras, furadeiras e demais ferramentas necessárias para a instalação.

Bloco 2 - Instalação e Comissionamento da Infraestrutura Fixa

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Foco: Implantar fisicamente os nós estáticos e colocar a malha ARES em funcionamento na área piloto.

  • [ ] 1. Instalar o Gateway Principal: Fixar o Gateway no ponto mais alto e seguro definido no planejamento e conectá-lo à infraestrutura primária disponível (Fibra Óptica ou 4G).
  • [ ] 2. Instalar o Gateway Redundante: Instalar um segundo Gateway em outra extremidade da área piloto e, quando houver infraestrutura disponível, conectá-lo a um terminal de comunicação satelital de baixo consumo.
  • [ ] 3. Posicionar os Nós Storage**:** Instalar os nós responsáveis pelo armazenamento de dados em regiões elevadas e protegidas contra alagamentos, garantindo condições adequadas para retenção das informações.
  • [ ] 4. Fixar os Nós Relay e Painéis Solares: Instalar os repetidores em postes ou estruturas adequadas e posicionar os painéis fotovoltaicos de acordo com a orientação necessária para maximizar a captação solar e o desempenho do MPPT.
  • [ ] 5. Implantar os Nós Sensores: Instalar os sensores em margens de rios, pontes, bueiros e outros pontos críticos, posicionando os dispositivos de medição adequadamente em relação à água.
  • [ ] 6. Executar o First Breath (Primeiro Suspiro): Energizar os equipamentos, acessar o Dashboard em nuvem e confirmar que os nós implantados aparecem no mapa com comunicação e status operacional válidos.

Bloco 3 - Integração da Fronteira Móvel (Data Mules)

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Foco: Introduzir mobilidade à rede e validar a utilização de veículos e drones como agentes de transporte físico de informações entre regiões desconectadas.

  • [ ] 1. Instalar Nós Mobile em Veículos Oficiais: Equipar veículos da Prefeitura, Defesa Civil ou serviços de emergência com módulos móveis e antenas apropriadas.
  • [ ] 2. Acoplar Nó Mobile a um Drone: Desenvolver e instalar um suporte físico ultraleve para transportar o módulo utilizando a própria alimentação do UAV ou um Powerbank dedicado.
  • [ ] 3. Validar a Telemetria de Movimento: Monitorar no Dashboard as coordenadas GPS dos nós móveis e verificar se seus deslocamentos são registrados corretamente no mapa.
  • [ ] 4. Testar o Handshake em Movimento: Fazer um veículo equipado com um nó móvel atravessar uma região atendida por um Relay fixo e verificar a capacidade de negociação da conexão durante o deslocamento.

Bloco 4 - Operação Baseline e Calibração Real

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Foco: Estabelecer o comportamento normal da rede em campo e calibrar os parâmetros físicos antes da execução dos cenários de desastre.

  • [ ] 1. Executar o Período de Aquecimento (72h): Operar a rede sem intervenções durante 72 horas para registrar o comportamento basal de consumo energético, temperatura e conectividade.
  • [ ] 2. Calibrar o “Nível Zero” da Água: Ajustar os parâmetros de offset no sistema de processamento para que as leituras dos sensores correspondam às medições físicas reais do nível do rio.
  • [ ] 3. Comparar a Propagação Real com a Simulada: Comparar os resultados de propagação do sinal LoRa em campo com as previsões obtidas pelo NS-3 e registrar eventuais divergências.
  • [ ] 4. Auditar o Duty Cycle Fotovoltaico: Monitorar os níveis de tensão e carga durante os períodos de amanhecer e anoitecer para verificar se a geração solar é suficiente para compensar o consumo do nó.
  • [ ] 5. Realizar Ajuste Fino (Tuning) do Roteamento: Alterar remotamente, por meio de OTA, parâmetros como os intervalos de Beacon caso a frequência de comunicação esteja provocando consumo energético desnecessário.

Bloco 5 - Simulação do Desastre (Stress Test em Campo)

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Foco: Reproduzir em ambiente real a cascata de falhas definida na Etapa 1 e verificar se os mecanismos de resiliência do ARES respondem conforme projetado.

  • [ ] 1. Simular o Cenário 1 (Apagão de Internet): Desconectar fisicamente os Gateways da infraestrutura de Internet ou 4G e verificar se a rede continua operando localmente.
  • [ ] 2. Validar o DTN Físico: Verificar nos logs dos nós Storage se os dados de telemetria continuam sendo armazenados localmente durante a indisponibilidade da conexão externa.
  • [ ] 3. Executar o Cenário 2 (Acionamento do Data Mule**):** Utilizar um drone ou veículo móvel para transportar dados entre uma região conectada e a zona isolada do piloto.
  • [ ] 4. Validar o Resgate de Dados: Confirmar no Dashboard que os dados acumulados durante o período de isolamento são transferidos para a nuvem quando o nó móvel retorna a uma região conectada.
  • [ ] 5. Executar o Cenário 3 (Ameaça à Vida / Preempção): Provocar uma alteração abrupta em um sensor de monitoramento, simulando uma situação crítica que exija o disparo de um alerta de emergência.
  • [ ] 6. Validar o Alerta P0: Confirmar que o alerta de prioridade máxima ultrapassa a fila de telemetria convencional e chega ao Gateway dentro do intervalo de tempo estabelecido.
  • [ ] 7. Executar o Cenário 4 (Morte de Infraestrutura): Interromper deliberadamente a comunicação de um dos Relays principais, simulando a queda ou indisponibilidade de um ponto da infraestrutura.
  • [ ] 8. Validar o Self-Healing ao Vivo: Verificar no Dashboard se os nós vizinhos detectam a perda do Relay e recalculam automaticamente as rotas utilizando os dispositivos sobreviventes.

Bloco 6 - Teste de Resistência (Endurance) e Data Science

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Foco: Avaliar a capacidade da infraestrutura de permanecer operacional durante longos períodos sem intervenção e transformar os dados coletados em evidências quantitativas.

  • [ ] 1. Iniciar o Lockdown de Hardware: Proibir intervenções físicas nos equipamentos durante o período de teste, permitindo avaliar a degradação natural do sistema.
  • [ ] 2. Monitorar a Sobrevivência em Dias Nublados: Avaliar o comportamento energético da rede durante períodos de baixa incidência solar e verificar se a autonomia prevista permanece válida.
  • [ ] 3. Executar Inspeção Física Pós-Endurance: Remover os equipamentos após o período de teste e verificar a presença de condensação, oxidação, sujeira ou obstruções nos painéis solares.
  • [ ] 4. Exportar a Base de Dados da Nuvem: Extrair os logs acumulados durante o experimento em formatos estruturados, como CSV ou JSON.
  • [ ] 5. Realizar Análise Estatística dos Dados: Utilizar ferramentas como Python e Pandas para calcular e visualizar métricas como PDR, latência e evolução da vida útil das baterias.
  • [ ] 6. Executar o Comparativo Final: Comparar os resultados obtidos em campo com os resultados previstos pelo NS-3 e avaliar quantitativamente as diferenças entre o modelo simulado e o comportamento real.

Bloco 7 - Validação Institucional, Negócios e Academia

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Foco: Transformar os resultados técnicos do piloto em evidências úteis para validação institucional, científica e de viabilidade do projeto.

  • [ ] 1. Realizar Reunião de Demonstração (Stakeholders):** Apresentar o Dashboard, os resultados do piloto e o comportamento do ARES durante os cenários de desastre para representantes da Defesa Civil e demais interessados.
  • [ ] 2. Realizar Entrevistas de UX e Feedback**:** Coletar avaliações dos usuários e agentes públicos sobre a utilidade, clareza e aplicabilidade da interface e das informações fornecidas pelo sistema.
  • [ ] 3. Redigir o Relatório Técnico Executivo: Documentar os resultados do piloto, incluindo falhas inesperadas, limitações físicas, problemas de instalação e soluções aplicadas.
  • [ ] 4. Estruturar o Pitch de Negócios: Utilizar os dados obtidos no piloto para demonstrar a viabilidade e o potencial de aplicação do ARES como solução GovTech ou DeepTech.
  • [ ] 5. Escrever os Capítulos Finais da Pesquisa: Redigir no LaTeX as seções de Análise de Resultados e Conclusão, relacionando os resultados obtidos com a questão de pesquisa definida na Etapa 1.
  • [ ] 6. Realizar a Defesa Acadêmica: Apresentar os resultados da pesquisa aos orientadores e preparar a submissão do trabalho para eventos e conferências relacionados a redes de computadores.

Bloco 8 - Encerramento, Open Source e Visão de Futuro

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Foco: Encerrar formalmente o ciclo original de P&D, disponibilizar os resultados e estabelecer as bases técnicas para a próxima versão do ARES.

  • [ ] 1. Realizar Auditoria do Código-Fonte: Revisar o código do firmware, simulador e demais componentes, removendo credenciais, endereços IP fixos e outras informações sensíveis ou inadequadas para publicação.
  • [ ] 2. Definir a Licença do Projeto: Selecionar uma licença de código aberto adequada (ex: MIT ou GPLv3) para os componentes que serão disponibilizados publicamente.
  • [ ] 3. Realizar o Lançamento Open Source**:** Publicar de forma estruturada no GitHub os códigos do firmware e simulador, esquemáticos das PCBs e modelos tridimensionais desenvolvidos.
  • [ ] 4. Executar a Desmobilização Parcial: Remover equipamentos temporários ou instalados em posições inadequadas, mantendo apenas os nós estratégicos necessários para a continuidade do monitoramento.
  • [ ] 5. Realizar a Transição para Operação Assistida: Alterar o status do sistema de experimento para monitoramento ativo contínuo na infraestrutura que permanecer instalada.
  • [ ] 6. Elaborar o Post-Mortem**:** Produzir um documento interno consolidando os principais aprendizados, erros, dificuldades, decisões e resultados obtidos durante o ciclo de desenvolvimento.
  • [ ] 7. Elaborar o Projeto Executivo de Expansão (ARES 2.0): Projetar a arquitetura, distribuição dos nós e estimativa financeira necessários para ampliar a cobertura da rede para toda a área urbana planejada.
  • [ ] 8. Realizar a Declaração de Encerramento do P&D: Formalizar a conclusão do ciclo original de Pesquisa e Desenvolvimento do ARES após a validação dos resultados técnicos, científicos e operacionais.