Carros do futuro dispensarão semáforos nos cruzamentos

O simulador, assim como seu código-fonte, está disponível na página do projeto Gerenciamento Autônomo de Interseções.


Sistemas de trânsito inteligentes

Os carros que andam sem motorista não são mais novidade.
A Europa, por exemplo, pretende ter carros autônomos trafegando pelas ruas dentro de 10 anos. Por isso, a Alemanha já começou a testar seus carros inteligentes.
Para que tudo isso se torne realidade, contudo, não basta fabricar pilotos automáticos para carros.
Será necessário também construir sistemas de trânsito capazes de tomar suas próprias decisões - como coordenar veículos sem motorista em um cruzamento, por exemplo.
Este é o trabalho encarado pelo Dr. Peter Stone, da Universidade do Texas, nos Estados Unidos.

Feche os olhos no cruzamento

O pesquisador apresentou a primeira versão de um programa de código aberto capaz de coordenar automaticamente uma interseção viária, de múltiplas conversões, sem semáforos e sem exigir que os carros parem.
O trânsito intenso no cruzamento mostrado nas simulações parece absolutamente caótico.
A maioria dos motoristas, a bordo de carros guiados automaticamente, provavelmente vá preferir fechar os olhos nos cruzamentos, porque os carros passam muito perto uns dos outros, praticamente na velocidade normal da via.

O sistema foi testado na prática com apenas um carro, mas roda com eficiência total nos simuladores.


Mas o fato é que o sistema do Dr. Stone não registra a ocorrência de nenhuma colisão.
Ao se aproximar do cruzamento, o agente-motorista - cada carro com piloto automático é um agente-motorista no simulador - reserva um espaço e um horário para passar pelo cruzamento.
Um agente árbitro, chamado "gerente de cruzamento", recebe e faz o agendamento das solicitações, eventualmente desenvolvendo aos agentes-motoristas instruções para ajustar sua velocidade.
O resultado é um festival de "finas", com os carros passando raspando uns pelos outros, mas sem nunca bater.

Direção inteligente

Stone e sua equipe usaram algoritmos de inteligência artificial para criar os agentes e estruturar o cruzamento virtual, por onde passam apenas carros dotados de um sistema de direção automática.
Por enquanto o sistema foi testado na prática com apenas um carro, mas roda com eficiência total nos simuladores.
"Os computadores já podem pilotar um jato de passageiros de forma muito similar a um piloto humano treinado, mas as pessoas ainda se deparam com a perigosa tarefa de dirigir carros," diz ele.
"Estão sendo desenvolvidos veículos que serão capazes de lidar sozinhos com a maioria das tarefas de direção. Contudo, conforme esses carros autônomos se tornem mais populares, precisaremos coordenar esses veículos na rua," conclui.
O simulador, assim como seu código-fonte, está disponível na página do projeto Gerenciamento Autônomo de Interseções, no endereço http://www.cs.utexas.edu/~aim/.

Fonte: Inovaçãotecnológica

Detector de pedestres poderá cruzar seu caminho em breve

De olho no pedestre

Pesquisadores alemães e espanhóis desenvolveram uma nova tecnologia de visão artificial para detectar pedestres.
O sistema, a ser instalado no interior dos automóveis, detecta os pedestres e calcula o risco de colisão, ou seja, o risco de que o carro onde está instalado o sistema atropele o pedestre.
"O novo sistema pode detectar pedestres de dentro do veículo usando câmeras no espectro visível, e faz isso inclusive à noite," afirma o Dr. David Fernández Llorca, da Universidade de Alcalá, na Espanha, um dos autores do projeto.
As câmeras no espectro visível a que o pesquisador se refere são câmeras digitais comuns, o que significa que o sistema como um todo é barato e já nasce miniaturizado.
A Honda já havia desenvolvido um sistema de detecção noturna de pedestres, usando câmeras de infravermelho. Já o projeto europeu Save-U criou um sistema para detecção de ciclistas, baseado em câmeras de infravermelho e radar.

Visão artificial estéreo densa

A grande novidade da nova técnica de visão artificial é o que os cientistas chamaram de "sistema estéreo denso".
O termo estéreo se refere à utilização de duas câmeras, distantes 30 centímetros uma da outra, montadas em uma estrutura única, logo abaixo do retrovisor interno.
Isto dá ao sistema a possibilidade de fazer cálculos de profundidade na imagem captada, avaliando a distância do carro até o pedestre, ou do pedestre que estiver na lateral da rua até a faixa de rolamento.
Já o termo denso refere-se à coleta de informações de todos os pontos que compõem as duas imagens capturadas, em tempo real - sistemas ditos não-densos usam os contornos ou os cantos dos objetos, de forma a otimizar o processamento.
Os sistemas de visão artificial estéreos densos permitem um reconhecimento mais preciso do ambiente, o que inclui não apenas pedestres, mas também buracos, estrutura do asfalto e até variações no contato entre o carro e a rodovia.
Segundo o grupo, a detecção de pedestres foi otimizada por um fator de 7,5 em comparação com os sistemas não-densos.
Objetos em movimento podem ser detectados em menos de 200 milissegundos.

Hardware dedicado

O algoritmo de visão artificial em tempo real é muito intensivo em processamento, o que exigiu o desenvolvimento de um hardware dedicado, baseado na tecnologia FPGA (Field Programmable Gate Array) - um sistema eletrônico com blocos lógicos que podem ser reconfigurados usando uma linguagem específica.
As imagens ressaltando os riscos detectados podem ser projetadas em uma tela dedicada, ou sobre a parte interna do pára-brisas.
A informação ao motorista também pode ser passada através de algum tipo de alarme visual ou sonoro, ou pode ser dirigida diretamente para o controle do carro, acionando os freios automaticamente.
A Mercedes-Benz ajudou a financiar o projeto, e anunciou que está avaliando as questões econômicas em um estudo para incluir a tecnologia em seus modelos mais luxuosos.

Fonte: Inovaçãotecnologica

Estrada magnética fornece energia para carros elétricos

Recarregamento de baterias sem fios

Já pensou em rodar com um carro elétrico sem nenhuma preocupação com recarregar as baterias?
Pois esta é a promessa de uma nova tecnologia desenvolvida por engenheiros da Universidade de Stanford, nos Estados Unidos.
A energia elétrica é transmitida sem fios por bobinas instaladas ao longo de toda a rodovia, abaixo do asfalto.
"Você poderá até mesmo ter mais energia nas baterias no final da sua viagem do que quando você saiu de casa," disse Richard Sassoon, membro da equipe que desenvolveu o novo princípio de recarregamento sem fio de baterias.

Acoplamento magnético

A transferência de eletricidade sem fios é baseada em uma técnica batizada de acoplamento magnético ressonante.
Duas bobinas de cobre são ajustadas para entrar em ressonância naturalmente, de forma similar ao que acontece a duas taças de cristal, que vibram harmonicamente quando uma nota é tocada.
As duas bobinas devem ser colocadas a uma pequena distância uma da outra.
A bobina que é conectada à energia gera um campo magnético que faz a segunda entrar em ressonância, como se estivesse sujeita ao mesmo campo magnético.
E, como uma bobina sujeita a um campo magnético é sinônimo de gerador, a ressonância magnética entre as duas bobinas resulta na transferência de eletricidade, invisível e sem contato, através do ar.
"Aparelhos elétricos ajustados em outras frequências não serão afetados. A transferência de energia sem fios somente vai ocorrer se os dois ressonadores estiverem em sintonia," diz Xiaofang Yu, que realizou os experimentos juntamente com seu colega Sunil Sandhu.

Interferência metálica

"O asfalto provavelmente terá pouco efeito, mas os elementos metálicos na carroceria do carro podem afetar drasticamente os campos eletromagnéticos. Foi por isso que fizemos um estudo para descobrir o esquema ótimo de transferência quando grandes objetos metálicos estão presentes," explica Fan.
A resposta é que a bobina ligada a uma placa metálica poderá suportar a transferência de 10 kW de potência a 1,98 metro de distância desde que ela seja colocada em um ângulo exato de 90 graus em relação à bobina receptora.
A eficiência da transferência de energia é de 97% quando os veículos trafegam a uma velocidade de 90 km/h.
Os pesquisadores demonstraram a transferência de 10 kilowatts de energia a uma distância de praticamente dois metros.
Isso seria suficiente para alimentar inteiramente um carro elétrico, deixando suas baterias apenas como reserva, ou para uma exigência extra no caso de uma aceleração ou uma subida mais íngreme.

Eletricidade sem fios

O princípio é similar ao que está sendo usado em um experimento com autobondes elétricos na Coreia do Sul, onde as baterias dos veículos são recarregadas na própria estrada.
O grande problema dessa abordagem para a alimentação de veículos elétricos é a necessidade de reconstrução de todas as rodovias, para instalação do aparato elétrico subterrâneo.
Desde que cientistas do MIT demonstraram a transmissão de eletricidade sem fios em 2007, o princípio vem sendo explorado em inúmeros campos, do recarregamento das baterias de implantes cardíacos até a alimentação de lentes de contato biônicas.
Na área automotiva, o movimento dos pneus transformado em eletricidade também já foi utilizada como auxiliar para o recarregamento das baterias dos carros elétricos.

Fonte: Inovaçãotecnológica

Fenômeno acústico otimiza células solares

Som e luz

Pesquisadores descobriram uma forma de tirar proveito de um fenômeno acústico para aumentar a eficiência das células solares.
O fenômeno é chamado galerias sussurrantes - a reflexão do som no interior de uma grande galeria oval ou semi-oval permite que duas pessoas em posições opostas conversem como se estivessem uma ao lado da outra.
Embora de tipos diferentes, sons e luz são igualmente ondas.
O que os cientistas fizeram foi adaptar o fenômeno acústico para a luz, criando as chamadas galerias sussurrantes ópticas e melhorando o rendimento das células solares de silício nanocristalino.
O silício nanocristalino promete células solares muito finas - e, portanto, mais baratas.
O problema é que, conforme ele fica mais fino, piora sua capacidade de absorção de luz.

Luz circulante

Shanhui Fan e seus colegas da Universidade de Stanford resolveram o problema criando o que eles chamam de nanoconchas acústicas, minúsculos domos de silício que capturam e colocam a luz para recircular em seu interior.
"A luz fica presa dentro das nanoconchas," conta Yi Cui, coordenador da pesquisa. "Ela fica circulando, em vez de passar direto, e isto é muito interessante para aplicações solares."
Outra vantagem é que a captura da luz funciona para uma grande faixa de comprimentos de onda, o que permite usar o mecanismo para células solares otimizadas para diversas faixas do espectro eletromagnético.

Modelo de três camadas

O efeito pode ser multiplicado colocando uma camada de nanoconchas sobre a outra.
Com uma estrutura de três camadas, os pesquisadores alcançaram uma absorção de até 77% da luz incidente, dependendo do comprimento de onda.
Mesmo em três camadas, o material continua flexível, podendo ser dobrado sem sofrer danos.
De qualquer forma, o funcionamento das nanoconchas sussurrantes de luz não se altera com a mudança do ângulo de incidência da luz, o que significa que a geração de energia se manterá mesmo que os painéis não estejam diretamente voltados para o Sol.
Isto torna a tecnologia particularmente interessante para aplicações portáteis, seja revestindo uma mochila, no teto de um carro, nas asas de um avião solar ou nas velas de um navio.

Fonte: Inovaçãotecnológica

Demanda de energia no Brasil crescerá 78% até 2035

Crescimento da demanda brasileira ficará apenas atrás da Índia, segundo o relatório

A demanda mundial por energia aumentará em um terço entre 2010 e 2035, apesar do cenário de crise internacional, e a China continuará sendo o maior consumidor mundial, usando 70% a mais de energia do que os Estados Unidos (EUA), segundo colocado nesse ranking. Apesar de ocupar a primeira posição, a China, no que se refere ao consumo per capita, representa menos da metade do que é registrado nos EUA. Os dados fazem parte da edição 2011 do anuário World Energy Outlook, divulgado hoje (2) pela Agência Internacional de Energia (AIE).
Segundo o documento, a procura mundial por energia primária registrou um salto "notável" de 5% em 2010. Isso, de acordo com a agência, provoca "um novo pico das emissões de dióxido de carbono (CO2)". Preocupante também é o fato de as taxas de crescimento do consumo de energia na Índia, na Indonésia, no Brasil e no Oriente Médio aumentarem "a um ritmo ainda mais rápido do que o da China".
A diretora executiva da AIE, Maria van der Hoeven, avalia que o Brasil tem avançado significativamente no conhecimento e no desenvolvimento em diferentes campos de tecnologia. "Apesar de não ser um país membro, o Brasil tem parcerias bastante positivas com nossa agência", lembrou a diretora, citando, entre as tecnologias, a de veículos bicombustíveis.
No entanto, a diretora pondera que, no Brasil, a demanda primária de energia crescerá 78% entre 2009 e 2035. "É o segundo crescimento mais rápido, atrás apenas da Índia", enfatiza. Segundo a diretora, está previsto também, para o país, um aumento "considerável" do consumo de gás. Essa tendência teve início em 2010.
No contexto mundial, Maria van der Hoeven demonstrou preocupação com os recordes que têm sido batido nas emissões de gás carbônico. "A energia global crescerá um terço entre 2010 e 2035, sendo a China e a Índia responsáveis por metade disso"
A era dos combustíveis fósseis está longe de ter acabado, mas a sua predominância tende a declinar. O anuário aponta que os subsídios que estimulam "o consumo excessivo" de combustíveis fósseis subiram para mais de US$ 400 bilhões. "Enquanto os subsídios destinados a energias renováveis foi de US$ 66 bilhões em 2010, os destinados a combustíveis fosseis foi de US$ 409 bilhões. Precisamos aumentar esses investimentos em US$ 250 bilhões até 2035 para tornar as renováveis competitivas."
Apesar disso, a percentagem de combustíveis fósseis no consumo global de energia primária registrou uma ligeira queda, passando de 81% em 2010 para 75% em 2035. O estudo sugere que o gás natural será o único combustível fóssil cuja percentagem aumentará, no combinado energético global, até 2035.
No setor de eletricidade, as tecnologias das energias renováveis, lideradas pelas energias hidroelétrica e eólica, constituem metade da nova capacidade instalada para responder à procura crescente. A porcentagem de fontes de energia renováveis não hidroelétricas na geração de eletricidade subirá de 3%, em 2009, para 15% em 2035, "mas necessariamente apoiadas em subsídios".
"Os investimentos em geração de energia que terão maior crescimento serão destinados à solar e eólica. Os 60% dos investimentos [nessa área] corresponderão a 30% da geração adicional. Apesar do custo elevado, acredita-se que os benefícios serão duradouros em matéria de segurança energética e proteção do meio ambiente", disse a diretora da AIE.
"Mas esse tipo de energia levará tempo para se tornar comercialmente viável, a ponto de entrar significativamente no mercado a médio prazo", completou.

Fonte: Planetasustentável