ARTHUR ALEXANDRE ARTONI UMA ANÁLISE SOBRE REDES METROPOLITANAS E CIDADES DIGITAIS

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1 ARTHUR ALEXANDRE ARTONI UMA ANÁLISE SOBRE REDES METROPOLITANAS E CIDADES DIGITAIS LONDRINA PR 2016

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3 ARTHUR ALEXANDRE ARTONI UMA ANÁLISE SOBRE REDES METROPOLITANAS E CIDADES DIGITAIS Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao curso de Bacharelado em Ciência da Computação da Universidade Estadual de Londrina para obtenção do título de Bacharel em Ciência da Computação. Orientador: Prof. Dr. Bruno Bogaz Zarpelão LONDRINA PR 2016

4 Arthur Alexandre Artoni UMA ANÁLISE SOBRE REDES METROPOLITANAS E CIDADES DIGI- TAIS/ Arthur Alexandre Artoni. Londrina PR, p. : il. (algumas color.) ; 30 cm. Orientador: Prof. Dr. Bruno Bogaz Zarpelão Universidade Estadual de Londrina, Palavra-chave1. 2. Palavra-chave2. I. Orientador. II. Universidade xxx. III. Faculdade de xxx. IV. Título CDU 02:141:005.7

5 ARTHUR ALEXANDRE ARTONI UMA ANÁLISE SOBRE REDES METROPOLITANAS E CIDADES DIGITAIS Trabalho de Conclusão de Curso apresentado ao curso de Bacharelado em Ciência da Computação da Universidade Estadual de Londrina para obtenção do título de Bacharel em Ciência da Computação. BANCA EXAMINADORA Prof. Dr. Bruno Bogaz Zarpelão Universidade Estadual de Londrina Orientador Prof. Dr. Segundo Membro da Banca Universidade/Instituição do Segundo Membro da Banca Prof. Dr. Terceiro Membro da Banca Universidade/Instituição do Terceiro Membro da Banca Prof. Ms. Quarto Membro da Banca Universidade/Instituição do Quarto Membro da Banca Londrina PR, fevereiro 2016 de 2016

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7 Este trabalho é dedicado às crianças adultas que, quando pequenas, sonharam em se tornar cientistas.

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9 AGRADECIMENTOS Os agradecimentos principais são direcionados à Gerald Weber, Miguel Frasson, Leslie H. Watter, Bruno Parente Lima, Flávio de Vasconcellos Corrêa, Otavio Real Salvador, Renato Machnievscz 1 e todos aqueles que contribuíram para que a produção de trabalhos acadêmicos conforme as normas ABNT com L A TEX fosse possível. Agradecimentos especiais são direcionados ao Centro de Pesquisa em Arquitetura da Informação 2 da Universidade de Brasília (CPAI), ao grupo de usuários latex-br 3 e aos novos voluntários do grupo abntex2 4 que contribuíram e que ainda contribuirão para a evolução do abntex2. 1 Os nomes dos integrantes do primeiro projeto abntex foram extraídos de < br/projects/abntex/> 2 < 3 < 4 < e <

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11 Não vos amoldeis às estruturas deste mundo, mas transformai-vos pela renovação da mente, a fim de distinguir qual é a vontade de Deus: o que é bom, o que Lhe é agradável, o que é perfeito. (Bíblia Sagrada, Romanos 12, 2)

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13 . UMA ANÁLISE SOBRE REDES METROPOLITANAS E CIDADES DIGI- TAIS. 49 p. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Ciência da Computação) Universidade Estadual de Londrina, Londrina PR, RESUMO O objetivo deste trabalho é analisar projetos de implantações de cidades digitais no Brasil e no mundo. Para isso foram selecionadas cidades que possuem projetos de cidade digital. Os dados sobre os projetos foram levantados a priori de maneira separada, buscando em cada projeto expor tecnologias utilizadas, objetivos dos gestores do projeto e características socioeconômicas da cidade ou região. E por fim a posteriori foi feita uma análise comparativa dos projetos. Palavras-chave: Cidade digital. rede metropolitana

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15 . AN ANALYSIS ABOUT METROPOLITAN NETWORKS AND DIGITAL CITIES. 49 p. Final Project (Bachelor of Science in Computer Science) State University of Londrina, Londrina PR, ABSTRACT The purpose of this work is to evaluate the deployment of digital cities in Brazil and the world. For such evaluation, cities with digital city projects were selected. Primarily, data about the projects was collected individually, looking to expose, for each project, the used technology, the administrators objectives and the social-economic characteristics of the city or region. And finally, a comparative analysis of the projects data. Keywords: Digital cities. metropolitan network.

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17 LISTA DE ILUSTRAÇÕES Figura 1 Estação fixa de Wimax distribuindo sinal sobre alguns setores de uma cidade Figura 2 Modem Wi-Fi e alguns dispositivos suportados Figura 3 Exemplo de cabor de fibra óptica monomodo Figura 4 Ciclo de uma rede PLC

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19 LISTA DE TABELAS

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21 LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS ABNT BNDES IBGE IBICT NBR Associação Brasileira de Normas Técnicas Banco Nacional de Desenvolvimento Econômico e Social Instituto Nacional de Geografia e Estatística Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia Norma Brasileira

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23 SUMÁRIO 1 INTRODUÇÃO CIDADES DIGITAIS Definição Serviços Segurança Educação Saúde Administração e Governo Eletrônico Tecnologias Wimax Wi-Fi Fibra Óptica Power Line Communication - PLC Histórico Cidades digitais no Brasil CONCLUSÃO REFERÊNCIAS APÊNDICES 41 APÊNDICE A QUISQUE LIBERO JUSTO ANEXOS 45 ANEXO A MORBI ULTRICES RUTRUM LOREM Trabalhos Publicados pelo Autor

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25 23 1 INTRODUÇÃO Cidades Digitais consistem em cidades ou regiões que criam um ambiente que permita a fácil disseminação da informação para seus habitantes e ou gestores, de forma rápida e eficiente [1]. Segundo dados das Nações Unidas, mais de 50% da população mundial vive em áreas urbanas. Em 2050, esse número deve aumentar para quase 70% 1. Com o crescente aumento da população nas cidades, as cidades digitais buscam gerar benefícios para a gestão do município e atendimento ao cidadão. Estes benefícios incluem desde ações de democratização do acesso à Internet até melhorias em setores como segurança, saúde e educação 2. A infraestrutura de uma Cidade Digital deve suportar uma ampla gama de aplicações e serviços eletrônicos para a administração de seus funcionários, empresas e cidadãos. A criação de uma Cidade Digital pode também capacitar as autoridades locais para realizar mais com recursos escassos, aumentar a segurança, incentivar o crescimento dos negócios e acabar com o abismo digital [2]. Atualmente nos encontramos na era das conexões e não da Internet ou da informação. Segundo Rios [1] "Ser conectado está no cerne da nossa democracia e nossa economia. Quanto maior e melhor forem essas conexões, mais fortes serão nossos governos, negócios, ciência, cultura, educação...". Tornar-se uma Cidade Digital tem sido objetivo de muitos municípios que visam melhorar seu índice de desenvolvimento, especialmente com os atuais eventos esportivos que aconteceram e estão para acontecer no Brasil 3. A fim de criar projetos de cidades digitais eficientes, ou seja, cidades que permitam uma eficiente conexão entre todos os seus setores, é necessário prestar atenção em vários fatores como planejamento de redes,escolha das tecnologias que serão utilizadas, escolha de pontos ideais para instalação dos equipamentos de rede, quais serviços serão oferecidos por essa rede, quais são as características socioeconômicas e geográficas dessa cidade/região, se essa rede será aberta para a população ou apenas para os prédios públicos dentre outros. Desta forma pode-se obter o melhor custo benefício, em especial no Brasil a insuficiência de recursos e a burocracia exercem uma grande pressão para que os planejamentos dessas cidades obtenham bons resultados [3]. No Brasil existem vários projetos de Cidades Digitais tais como: Porto Alegre digital (cidade de Porto Alegre RS) que possui uma infraestrutura de telecomunicação com fibra óptica que liga 114 prédios públicos e 7000 ramais de telefonia, com isso as 1 < 2 < 3 <

26 24 chamadas locais entre esses ramais passaram a ser gratuitas economizando dinheiro. Outro desses projetos é o Foz digital (cidade de Foz do Iguaçu PR) no qual foi utilizada a tecnologia de WiMax para cobrir 100% do território da cidade. Nessa rede os dados trafegam criptografados para segurança, já que alguns desses dados podem ser sigilosos. Essa rede também beneficiou a área da saúde em especial o S.U.S. (Sistema Único de Saúde) possibilitando o uso de soluções de telemedicina como o prontuário eletrônico para os pacientes, o que só foi possível graças a essa interligação [1]. Por fim o intuito deste trabalho consiste em analisar vários modelos de implantação de redes metropolitanas no Brasil e no mundo, desde as tecnologias utilizadas até a eficiência geral do projeto, a fim de montar uma analise de dados dessas redes que futuramente possam vir servir de modelo para outras cidades que desejam tornar-se cidades digitais. Este trabalho esta divido da seguinte forma: no Capitulo 2 será apresentada toda a parte conceitual sobre cidades digitais, no Capitulo 3, serão apresentados a metodologia de pesquisa e os critérios de análise. No Capitulo 4 serão apresentados os resultados, ou seja a análise dos dados obtidos e finalmente no Capitulo 5, serão apresentadas às conclusões deste trabalho e sugestões para trabalhos futuros.

27 25 2 CIDADES DIGITAIS O objetivo deste capitulo é abordar a parte conceitual de cidade digital, mostrar os possíveis serviços prestados por elas, abordar um histórico sobre cidades digitais e realizar uma breve introdução sobre as principais tecnologias utilizadas em projetos de cidades digitais. 2.1 Definição Cidades digitais são conhecidas por vários nomes como: Cibercidade, Cidade Virtual, Município Digital, Rede Metropolitana, Cidade Inteligente, dentre outros nomes. Embora não exista uma definição padrão para o termo segundo[4] "as cidades são sistemas complexos. Desde as primeiras necrópoles pré-históricas até as contemporâneas megalópoles, as cidades nascem, crescem e desenvolvem-se a partir de fatores sociais, culturais, políticos, tecnológicos. No século XVII, a ciência e a tecnologia tornam-se importantes para o desenvolvimento do espaço urbano. A era industrial que se inicia no século XVIII vai moldar a modernidade e criar uma urbanização planetária. Hoje, em pleno século XXI, as novas tecnologias de comunicação e informação imprimem novas marcas ao urbano. As cidades digitais são as cidades da globalização, onde as redes telemáticas fazem parte da vida quotidiana e constituem-se como a infraestrutura básica e hegemônica da época". Cidade digital são cidades ou regiões que encorporam os serviços de TIC a sua estrutura, buscando gerar uma melhoria para sua população, governo e economia. Ou seja, a cidade torna-se uma ferramenta de instituições interconectadas pela Internet atravéz da qual é possível criar um espaço para manifestação politica, economica e cultural como pode ser visto na visão de cidade digital por Graham [5] abaixo:[6] As cidades virtuais são espaços eletrônicos, em geral com base na World Wide Web, que foram desenvolvidos para interligar, de forma explícita, as agendas de desenvolvimento de cada cidade. Tais cidades virtuais estão funcionando como ferramenta política para uma variedade de planos e objetivos urbanos: marketing urbano global, estímulo ao turismo de negócios e de consumo, melhoria das comunicações entre os cidadãos e os governos locais, aumento da competitividade das empresas locais, maior integração das economias locais e o renascimento do civismo e da cultura local [5]. Do ponto de vista de redes podemos afirmar que cidades digitais são cidades que possuem uma infraestrutura de rede, com ou sem fio, pela qual é possível criar uma comunicação entre todos os setores desta cidade. Além de fornecer a possibilidade de se conectar os mais diversos setores de uma cidade, as cidades digitais também possuem uma ampla gama de aplicações web, aplicações IP, serviços e equipamentos, que trabalhando

28 26 em conjunto com a infraestrutura de rede geram um ambiente que propicio para a troca rápida e eficiente da informação para o governo e população 1 [1][7]. Cidades digitais surgem como uma solução para Segundo [7], ao criar uma cidade digital vários tipos de benefícios podem ser gerados para a cidade, tais como: Democratização do acesso a cultura e a informação através da rede gratuita para a população. Combater a exclusão digital e incentivar o uso de computadores em escolas. Estímulo para que novas empresas se firmem no local, criando assim novos empregos e melhorando a economia. Aumento na transparência da administração pública por meio de técnicas de governo eletrônico. 2.2 Serviços Cidades digitais podem oferecer serviços em várias áreas, para o governo ou população. Assim sendo, o objetivo desta seção será abordar as áreas nas quais os serviços são normalmente oferecidos em cidades digitais Segurança Com o crescente aumento da violência em todo brasil a segurança publica e privada é cada vez um assunto mais importante para as cidades. Através da infraestrutura rede de um cidade digital é possível utilizar técnicas de segurança publicas como as câmeras IP, ou seja, câmeras que transmitem imagem em tempo real através da Internet. Segundo [1], essas câmeras podem ser instaladas em diversos locais afim de melhorar a segurança publica como por exemplo: bares, que ficam ao redor da praça principalmente nos finais de semana, onde há um considerável número de ocorrências de discussões e brigas. escolas, nas áreas externas e internas. Possibilitando a vigilância dos alunos, prevenindo de terem contato com drogas e possíveis outras ocorrências. ruas do comércio, evitando a incidência dos roubos e assaltos. cobertura de eventos temporários, como festas, encontros de carro, etc. 1 <

29 27 Segundo pesquisas sobre soluções analógicas e digitais mostram que as tecnologias digitais tendem a ser mais até 50% mais baratas que as analógicas, quando a infraestrutura de rede já existe. Além disso as imagens geradas por essas câmeras possuem uma qualidade superior as geradas pelas analógicas, facilitando assim o trabalho da policia e de outras pessoas que precisem das imagens geradas por essas câmeras [1] Educação Graças a infraestrutura de rede de uma cidade digital é possível interligar todas as escolas da cidade com os pais dos alunos e com a secretaria de educação. Também torna possível as escolas oferecerem aulas a distância para alunos que não podem comparecer as aulas presenciais. Além disso graças a informatização das escolas é possível garantir aos responsáveis pelos alunos acesso a notas, frequência e desempenho dos alunos [1]. A cidade de Viçosa no Ceará é um exemplo do uso da rede de uma cidade digital na área da educação, com o aplicativo i-educar é possível gerar, em tempo real, relatórios exigidos pelo ministério da educação para liberação de recursos. O aplicativo realiza o monitoramento de dados educacionais,tais como o número de matrículas, evasões de alunos, desempenho dos estudantes, cadastro de escolas e professores, dentre outros Saúde A área da saúde é uma das mais beneficiadas pela infraestrutura de rede de uma cidade digital. Graças a essa infraestrutura é, possível interligar todos os hospitais da rede pública possibilitando o uso de técnicas de telemedicina, ou seja, utilizar técnicas de medicina com o auxilio de métodos de comunicação, áudio visuais e de dados. Uma das técnicas de telemedicina conhecida é o prontuario eletrônico, que permite que hospitais, ou unidades de saúde, gerem um prontuário eletrônico, que ficará na rede dos hospitais na cidade, facilitando assim o acesso a informações sobre o paciente para os médicos ou outros profissionais da saúde. Com o prontuário único o atendimento ao paciente torna-se mais rápido já que com qualquer dispositivo com acesso a Internet o médico pode rapidamente acessar os dados referentes ao paciente bem como o seu histórico de atendimento [1]. No atual cenário econômico no qual nos encontramos, cada vez mais existe uma pressão por parte do governo para a diminuição de gastos. Ná área da saúde publica isso é um desafio, a solução para esse problema trata-se da inovação, ou seja, utilizar as técnicas de TIC para se reduzir os custos na saúde [8]. Além da área da saúde pública, a rede metropolitana pode ajudar pessoas que utilizam aparelhos de monitoramento da saúde em tempo real, como a área de cobertura de uma cidade digital é grande possibilitaria ao paciente ligado a esta tecnologia a possibilidade de andar por todo território coberto pela rede, sem que seu monitoramento seja 2 <

30 28 interrompido. Atualmente essa tecnologia é mais usada com pessoas idosas e que vivem sozinhas, caso algum problema de saúde seja detectado pelo aparelho o mesmo automaticamente chamaria socorro médico. Atualmente essa tecnologia também vem sendo usada para monitoramento cardíaco em pessoas com problemas do coração [9][10]. Segundo [8] podemos aplicar as seguintes áreas da computação na saúde: Banda Larga: Graças aos pontos de acessos gerados é possível que médicos, funcionários e pacientes possam ter acesso aos serviços de saúde oferecidos online pelas unidades de saúde. Interoperabilidade: Aplicativos e Web services interagem para gerar a segurança dos dados que circulam na rede. Computação Ubíqua: Trata-se da utilização de tecnologias mais baratas como tablets, notebooks, smartphoes e sensores que controlariam de fora remota aplicações, graças a isso é possível por exemplo, utilizar sistemas de monitoramento em tempo real nos pacientes. Web Services: Serviços Web que auxiliem os profissionais da área de saúde e seus pacientes, um exemplo de um Web Service é o prontuario eletrônico. Além deste outros serviços podem ser implantados conforme a necessidade dos profissionais de saúde Administração e Governo Eletrônico O termo governo eletrônico, refere-se ao uso de ferramentas de TIC (tecnologia da Informação e Comunicação) aplicadas há várias áreas do governo, sobretudo a parte na qual o governo interage com a sociedade. Segundo [11] "Em termos gerais pode-se pensar nas seguintes relações sustentadas pelo governo eletrônico: 1) aplicações web com foco para o segmento governo-negócio; 2) aplicações web voltadas para a relação governo-cidadão; 3) aplicações web referentes a estratégias governo-governo. Através disso é possível ao governo aumentar as boas praticas de governança, tornando possível a construção de um governo mais eficiente, com mais transparência e mais democrático. A infraestrutura de rede de uma cidade digital cria um ambiente ideal para modernizar o sistema administrativo de um município. Graças a rede é possível interligar todos os setores da gestão pública, tornando assim mais rápida e eficiente a troca de informação entre os setores. Também torna-se possível utilizar serviços de VoIP (voice over IP, voz sobre IP) que podem ser usados para substituir as ligações entre os ramais, dos prédio interligados pela rede, gerando assim uma economia para o município [1]. O governo eletrônico constitui na modernização da antiga administração pública através do uso de tecnologias de informação e comunicação(tics), diminuindo conside-

31 29 ravelmente os processos burocráticos, buscando assim oferecer serviços de excelência e a orientação dos serviços ao cidadão [12]. Na área do governo eletrônico é possível implantar vários serviços para população como [12][1]: Ferramenta para verificar e quitar pendencias do cidadão com o município. Criar canais de comunicação mais eficientes entre os cidadãos e o governo. Expor de forma transparente os dados da administração pública. Ferramentas que facilitem a empresas e pessoas jurídicas expedirem e verificarem como se encontram seus alvarás. Permitir mais facilidade para emissão de boletos como do IPTU por exemplo Tecnologias O objetivo desta seção é de fazer uma introdução sobre as principais tecnologias de rede utilizadas em cidades digitais Wimax Desenvolvida pelo Fórum Wimax e distribuído por fabricantes como a Intel a Wimax foi lançada no final de A tecnologia Wimax é baseada na norma IEEE para WMANS (Wireless Metropolitan Area Networks), foi projetada com recursos tecnológicos mais recentes visando obter um melhor desempenho, oferecer mais qualidade de conexão, mais velocidade com menos interferências, para plataformas fixas, portáveis ou móveis. Possui uma área de abrangência muito maior do que a Wi-Fi podendo chegar até a 50 km dependendo do tipo de estação da qual o sinal é disparado. Tais estações podem ser móveis (nômades) ou fixas, na Figura 1 abaixo podemos ver um exemplo de estação fixa de Wimax. Todas essas características que foram descritas fazem da Wimax uma excelente opção para uso em redes metropolitanas 3 [13]. Como o Wimax foi especialmente desenvolvido para ser uma solução para cobertura de grandes áreas com alta velocidade, sendo capaz de alcançar velocidade de até 70 megabits por segundo, dependendo das condições climaticas e do relevo do local 5. O mesmo acaba tornando-se uma alternativa com um custo atrativo para regiões onde não 3 < wimax> 5 < ExpandidoExatasComputa%C3%A7%C3%A3oOraisPesquisa.pdf#page=2>

32 30 Figura 1 Estação fixa de Wimax distribuindo sinal sobre alguns setores de uma cidade 4 existe uma infraestrutura de cabeamento telefônico, TV por cabo ou de fibra ótica adequadas, haja visto que o custo para implantação do Wimax em uma grande área é inferior ao custo de implantação de uma rede cabeada[13]. Para se utilizar o Wimax, pode ser necessário utilizar um dispositivo e/ou software específico para receber o sinal disparado das antenas. Normalmente, os locais que irão receber o sinal do Wimax recebem um equipamento, que pode ficar instalado em um telhado ou qualquer outra parte externa, também existem receptores portáteis que podem ser ligados via usb, ao captar esse sinal e o transmite para os equipamentos. Atualmente alguns computadores e celulares possuem placas que captam o sinal do Wimax sem precisar de outros aparelhos 6 [13]. Wimax possui como duas principais características 7 : Velocidade do serviço de banda larga, no total até 70megabits que podem ser divididos entre os usuários mantendo a qualidade de um serviço banda larga. Cobertura ampla como o serviço para celulares, até 50km dependendo do relevo e clima. Rede Wireless ao invés de cabos, tornando possível levar a Internet banda larga a lugares que os cabos não chegam. Wimax possui como suas principais desvantagens [14]: 6 < wimax> 7 < ExpandidoExatasComputa%C3%A7%C3%A3oOraisPesquisa.pdf#page=2>

33 31 Pode haver interferência provocadas por chuva ou até diminuição no raio de cobertura. Não é tão eficiente quanto suas concorrentes para serviços de voz. O Wimax não possui uma compatibilidade tão alta com dispositivos quando o Wi-Fi, porem ele consegue cobrir áreas maiores. Wimax foi uma tecnologia projetada para grandes distâncias, sendo então uma grande alternativa para cidades digitais, pois o custo dos equipamento de Wimax é inferior ao custo de cabeamento de uma grande área. A cidade de Foz do Iguaçu optou pela utilização da tecnologia Wimax para oferecer uma rede sem fio com cobertura de 100% do município. Até dezembro de 2007 foram instalados e interligados 91 pontos de acessos, distribuídos entre escolas, prédios públicos e unidades de saúde, interligando todos esses setores. A instalação dessas torres, que podem alcançar até 14 quilômetros quadrados, gerou um custo de R$2,1 milhões [1] Wi-Fi Com o surgimento dos computadores móveis, sentia-se a necessidade de poder conectá-los a rede de alguma forma sem que os mesmos precisassem ficar fixos em um lugar. Devido a essa necessidade começaram a surgir vários padrões de redes sem fio. Contudo essas redes não tinham compatibilidade entre elas. Algum tempo depois, a indústria decidiu-se por um padrão que seria criado pela IEEE. Após muito tempo de pesquisa sobre frequências de ondas a fim de se evitar danos a saúde dos usuários bem como a eficiência desta rede, em 1997 surge o padrão IEEE e popularmente conhecido como Wi-Fi [15]. O padrão IEEE optou por utilizar ondas de radio frequência que se propagam pelo ar. A distância que as ondas podem percorrer depende da capacidade e do modelo do aparelho do qual o sinal é disparado. Essas ondas podem chegar a vários tipos de aparelhos como desktops que possuem placa Wi-Fi, notebooks, celulares, tablets e vídeo games 8 como pode ser visto na Figura 2. Podemos dividir o padrão IEEE em 5: b, a, g, n e ac, que serão detalhados a seguir 10,11 : b- Opera com 2.4GHz de frequência e capacidade de até 11 Mbps de transmissão em até 400m de área aberta ou 50 metros locais fechados. Foi o primeiro padrão a ser adotado em grande escala. 8 < 10 < 11 < ExpandidoExatasComputa%C3%A7%C3%A3oOraisPesquisa.pdf#page=2>

34 32 Figura 2 Modem Wi-Fi e alguns dispositivos suportados a - Opera com 5 GHz de frequência e com capacidade teórica de até 54 Mbps de transmissão a curtas distancias. Esse padrão foi lançado pouco depois do b g - Assim como o b, opera na frequência de 2.4 GHz e possui a mesma área de cobertura, porém alcança a taxa de transmissão do padrão a, ou seja, 54 Mbps n Sucessor do padrão g, opera em ambas as frequência de seus antecessores, o que amplia sua compatibilidade e teoricamente seria capaz de transmitir dados em até a 600 Mbps ac Padrão mais atual que vem sendo desenvolvido pela IEEE para redes WiFi. Existe muita expectativa sobre esse padrão, tanto que foi apelidado de 5G Wi-Fi. Este padrão pode vir a alcançar taxas de transferências entre 433Mbps e 6Gbps que foi oficialmente lançado em Devido a alta compatibilidade do sinal Wi-Fi com os dispositivos, essa tecnologia torna-se muito interessante para cidades digitais, pois a mesma dispensa o uso de adaptadores ou conversores de sinais. Atualmente existem padrões como n e ac, que podem cobrir distâncias consideráveis dependendo do local de onde o sinal for lançado. Sud Mennucci, uma cidade de cerca de 7440 habitantes, localizada no noroeste do Estado de São Paulo, foi a primeira cidade do país a implantar, através da tecnologia Wi-Fi, uma rede sem fio 100% gratuita para toda sua população 12. O projeto iniciou-se em 2002 e tinha como objetivo inicial suprir a demanda da prefeitura e cortar gastos com 12 <

35 33 ligações entre ramais e interurbano. Alguns anos depois a prefeitura mandou instalar mais antenas de Wi-Fi para que prédios mais distantes da prefeitura pudessem se conectar a rede, e posteriormente o serviço foi liberado para população [1] Fibra Óptica As fibras ópticas consistem em uma tecnologia de cabeamento, a qual na área das redes de telecomunicações vem se tornando cada vez mais forte já que possui vários benefícios como: capacidade de transportar grande largura de banda com pouca atenuação, o fato de não ser afetada por ruídos elétricos, não sofrer corrosão de alguns elementos químicos presentes no ar e também por cobrir distâncias maiores que outros tipos de cabo. Fazendo uma comparação com cabos de cobre, é necessário instalar repetidores a cada 5 km, já com o uso da fibra óptica, por outro lado, essa distância pode aumentar para até 50 km, o que gera uma melhoria significativa [15][16]. Fibras ópticas são feitas de vidro e isoladas para que a luz não se perca ao atravessar o material, a Figura 3 mostra a estrutura de uma fibra óptica. Existem dois tipos de fibras: as fibras monomodo, que possuem apenas um núcleo por cabo, e as multímodo que possuem mais de um núcleo. Além da quantidade de núcleos o material do centro das fibras também são diferentes, porem em ambos os casos o núcleo possui um diâmetro, variando de 8 mícrons nas monomodo até 50 mícrons nas multímodo. O núcleo é envolvido por outra camada de vidro, que possui um índice de refração maior que o do núcleo a fim de manter a luz do isolada, este por sua vez é envolto em uma camada de plástico para proteção das camadas internas [15]. Figura 3 Exemplo de cabor de fibra óptica monomodo 13 Atualmente, existem muitos quilômetros de fibra óptica na Terra. Esses cabos podem estar enterrados sob a terra ou no fundo no mar. Quando são colocados no chão normalmente não ficam em profundidades maiores que 1 metro. Já os transoceânicos, que se encontram no fundo do mar, podem estar enterrados, caso estejam em pequenas profundidades, ou apenas depositados no fundo do oceano caso estejam em grandes profundidades [15].

36 34 Geralmente usam-se dois tipos de feixe de luz para fazer a sinalização o LED e os lasers semicondutores. O LED (Light Emitting Diode) só funciona em fibras do tipo multímodo, transporta um baixo volume de dados em uma distância curta, porém possui um custo baixo. Por sua vez os lasers semicondutores operam em ambos os tipos de fibra, transmitem um grande quantidade de dados a uma longa distância, contudo possuem um custo elevado [15]. Recentemente um novo tipo de fibra óptica surgiu, mostrando-se mais atrativa economicamente que a convencional. A POF(Pastic Optical Fiber) consiste em uma fibra óptica de baixo custo na qual o vidro é substituído por plástico tornando-a mais barata que a tradicional. Apesar de não alcançar a mesma distância das fibras convencionais, tão pouco suportarem a mesma largura de banda, as POF s servem como alternativa pra distâncias menores e um banda não tão grande de transmissão [16]. Devido a alta velocidade e qualidade de transporte de dados das fibras ópticas, elas se tornam uma tecnologia muito interessante para cidades digitais que necessitam de uma rede cabeada. Em 2007 o município de Piraí iniciou um projeto digital chamado Piraí digital com o objetivo de recuperar financeiramente o município que sofria de uma crise econômica. movimentaram cerca de R$ 400 mil para criação de uma estrutura híbrida de fibra óptica, redes Wi-Fi e PLC. Com essa estrutura foi possível interligar 100% do município incluindo as áreas rurais. A fibra óptica e o Wi-Fi foram utilizados ao máximo no projeto e o PLC foi utilizado em locais onde as outras tecnologias não obtiveram resultados satisfatórios. A preocupação com a máxima utilização de fibra óptica mostra a importância da qualidade da conexão para os gestores do projeto.[1] Power Line Communication - PLC Power Line Communication ou PLC consiste em uma tecnologia para transmissão de dados através da rede elétrica. O PLC surge como uma solução bem inovadora e com grande potencial, afinal a rede elétrica encontra-se presente em mais locais do que redes telefônicas, de fibras ópticas ou de TV. Esses fatores tornam o PLC uma tecnologia interessante, em especial em locais onde não exista rede telefônica ou empresas de telefonia não ofereçam serviços de Internet [17]. Por um tempo, o estudo da PLC foi deixado de lado principalmente pelo fato de que as velocidades de transmissão obtidas eram inferiores a outras tecnologias já existentes. Contudo, o PLC possui algumas vantagens que o tornam uma alternativa atraente nos dias de hoje. O fato de que em uma casa ou empresa com PLC todas as tomadas seriam uma possível saída de Internet, aliado a não haver necessidade de investir em outros tipos de cabeamento tornam o PLC uma solução interessante do ponto de vista econômico

37 35 [17] 14. Para se receber o sinal da rede elétrica é instalado um transformador junto ao transformador da rede elétrica, que tem como função enviar o sinal da rede de alta tensão para a rede de baixa tensão. O modem é conhecido como CPE (Customer Premise Equipment), que recebe os sinais de dados juntamente com a energia elétrica. Esses modems ficam no ambiente final escolhido pelo usuário e podem apresentar entradas como RJ45, USB e RJ11, além de apresentar funções como Wi-Fi 15. Na Figura 4 podemos ver todo ciclo do PLC desde geração de energia nas redes de alta voltagem até chegada na casa dos consumirdores. Figura 4 Ciclo de uma rede PLC 16 Dentre as principais desvantagens do PLC podemos citar: limitação no número de equipamentos na mesma rede a fim de manter a qualidade no sinal, a atenuação do sinal ao longo da linha da de transmissão e principalmente os ruídos e interferências que são comuns na rede elétrica e acabam com diminuir significativamente a quantidade de transferência de dados 17. Assim como as redes cabeadas tradicionais o PLC consegue suprir a demanda oferecendo serviços de: Internet banda larga para casas ou empresas, telefonia através do VoIP e também transmissões de vídeo, tudo isso faz com que o PLC no futuro possa vir a ser mais bem explorado no mundo 18. Apesar da desvantagens citadas acima, quando pensamos na arquitetura de uma cidade digital, o PLC torna-se uma tecnologia interessante em locais de difícil acesso ou onde não existe infraestrutura de rede para outras tecnologias, haja visto que a infraestrutura elétrica chega a mais locais do que a infraestrutura de rede. Logo PLC pode ser 14 < 15 < 17 < 18 <

38 36 utilizado em alguns casos para ajudar uma cidade digital a oferecer Internet em determinados locais com mais facilidade do que outras tecnologias poderiam fazê-lo. No caso da cidade de Porto Alegre, por exemplo, foram utilizadas fibra óptica, Wi-Fi e PLC. Foi construída uma infovia de 320 quilômetros de fibra óptica, 11 antenas de radio foram instaladas para transmitir o sinal Wi-Fi e o PLC foi utilizado em locais onde não havia infraestrutura de rede adequada ou o Wi-Fi não obteve um rendimento satisfatório[1]. 2.4 Histórico 2.5 Cidades digitais no Brasil

39 37 3 CONCLUSÃO Sed consequat tellus et tortor. Ut tempor laoreet quam. Nullam id wisi a libero tristique semper. Nullam nisl massa, rutrum ut, egestas semper, mollis id, leo. Nulla ac massa eu risus blandit mattis. Mauris ut nunc. In hac habitasse platea dictumst. Aliquam eget tortor. Quisque dapibus pede in erat. Nunc enim. In dui nulla, commodo at, consectetuer nec, malesuada nec, elit. Aliquam ornare tellus eu urna. Sed nec metus. Cum sociis natoque penatibus et magnis dis parturient montes, nascetur ridiculus mus. Pellentesque habitant morbi tristique senectus et netus et malesuada fames ac turpis egestas. Phasellus id magna. Duis malesuada interdum arcu. Integer metus. Morbi pulvinar pellentesque mi. Suspendisse sed est eu magna molestie egestas. Quisque mi lorem, pulvinar eget, egestas quis, luctus at, ante. Proin auctor vehicula purus. Fusce ac nisl aliquam ante hendrerit pellentesque. Class aptent taciti sociosqu ad litora torquent per conubia nostra, per inceptos hymenaeos. Morbi wisi. Etiam arcu mauris, facilisis sed, eleifend non, nonummy ut, pede. Cras ut lacus tempor metus mollis placerat. Vivamus eu tortor vel metus interdum malesuada. Sed eleifend, eros sit amet faucibus elementum, urna sapien consectetuer mauris, quis egestas leo justo non risus. Morbi non felis ac libero vulputate fringilla. Mauris libero eros, lacinia non, sodales quis, dapibus porttitor, pede. Class aptent taciti sociosqu ad litora torquent per conubia nostra, per inceptos hymenaeos. Morbi dapibus mauris condimentum nulla. Cum sociis natoque penatibus et magnis dis parturient montes, nascetur ridiculus mus. Etiam sit amet erat. Nulla varius. Etiam tincidunt dui vitae turpis. Donec leo. Morbi vulputate convallis est. Integer aliquet. Pellentesque aliquet sodales urna.

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41 39 REFERÊNCIAS [1] RIOS, B. R. S.; GUARDIA, H. C. Cidade digital, o desenvolvimento de uma cidade. Revista TIS, v. 1, n. 2, [2] ERGAZAKIS, E. et al. Digital cities: Towards an integrated decision support methodology. Telematics and Informatics, Elsevier, v. 28, n. 3, p , [3] REZENDE, D. A. et al. Information and telecommunications project for a digital city: A brazilian case study. Telematics and Informatics, Elsevier, v. 31, n. 1, p , [4] LEMOS, A. O que é cidade digital. Guia das cidades digitais in [5] GRAHAM, S. Rumo à cidade em tempo real. Desenvolvimento urbano numa sociedade globalizada e telemediática. Disponível em www. wisetel. com. br/espaço_de_futuros/vcidade. htm, v. 10, n. 07, p. 03, [6] PANHAN, A. Proposta de uma arquitetura para cidades digitais baseada em um middleware peer-to-peer. Tese (Doutorado) Tese, Faculdade de Engenharia de Elétrica Computação da Universidade Estadual de Campinas, Campinas/SP, [7] MENDES, L. de S.; BOTTOLI, M. L.; BREDA, G. D. Digital cities and open mans: A new communications paradigm. Latin America Transactions, IEEE (Revista IEEE America Latina), IEEE, v. 8, n. 4, p , [8] POZZATO, M. S. A importância das cidades digitais para as tecnologias utilizadas em saúde. Revista Edu. Tec., v. 1, n. 1, [9] VARSHNEY, U. Pervasive healthcare and wireless health monitoring. Mobile Networks and Applications, Springer-Verlag New York, Inc., v. 12, n. 2-3, p , [10] DOUKAS, C. et al. Digital cities of the future: home assistive technologies for the elderly and the disabled. Telematics and Informatics, Elsevier, v. 28, n. 3, p , [11] RUEDIGER, M. A. Governo eletrônico e democracia uma análise preliminar dos impactos e potencialidades na gestão. SciELO Brasil, [12] DINIZ, E. H. et al. O governo eletrônico no brasil: perspectiva histórica a partir de um modelo estruturado de análise. Revista de Administração Pública, SciELO Brasil, v. 43, n. 1, p , [13] SANTOS, E. G. C. d. Comparação entre wimax e lte. Curitiba, [14] ALMEIDA, S.; GILMAR, J. et al. Wimax uma alternativa a carência de internet na era digital. Sistemas de Informação & Gestão de Tecnologia., n. 3, [15] TANENBAUM, A. S. Redes de Computadores. São Paulo: Ed. [S.l.]: Campus, 2003.

42 40 [16] DANTAS, M. Tecnologias de redes de comunicação e computadores. [S.l.]: Axcel Books, [17] MAJUMDER, A. Power line communications. Potentials, IEEE, IEEE, v. 23, n. 4, p. 4 8, 2004.

43 Apêndices

44

45 43 APÊNDICE A QUISQUE LIBERO JUSTO Quisque facilisis auctor sapien. Pellentesque gravida hendrerit lectus. Mauris rutrum sodales sapien. Fusce hendrerit sem vel lorem. Integer pellentesque massa vel augue. Integer elit tortor, feugiat quis, sagittis et, ornare non, lacus. Vestibulum posuere pellentesque eros. Quisque venenatis ipsum dictum nulla. Aliquam quis quam non metus eleifend interdum. Nam eget sapien ac mauris malesuada adipiscing. Etiam eleifend neque sed quam. Nulla facilisi. Proin a ligula. Sed id dui eu nibh egestas tincidunt. Suspendisse arcu.

46

47 Anexos

48

49 47 ANEXO A MORBI ULTRICES RUTRUM LOREM. Sed mattis, erat sit amet gravida malesuada, elit augue egestas diam, tempus scelerisque nunc nisl vitae libero. Sed consequat feugiat massa. Nunc porta, eros in eleifend varius, erat leo rutrum dui, non convallis lectus orci ut nibh. Sed lorem massa, nonummy quis, egestas id, condimentum at, nisl. Maecenas at nibh. Aliquam et augue at nunc pellentesque ullamcorper. Duis nisl nibh, laoreet suscipit, convallis ut, rutrum id, enim. Phasellus odio. Nulla nulla elit, molestie non, scelerisque at, vestibulum eu, nulla. Ut odio nisl, facilisis id, mollis et, scelerisque nec, enim. Aenean sem leo, pellentesque sit amet, scelerisque sit amet, vehicula pellentesque, sapien.

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51 49 TRABALHOS PUBLICADOS PELO AUTOR Trabalhos publicados pelo autor durante o programa (obrigatório somente para teses de doutorado e dissertações de mestrado no template DC/UEL). 1. Jose da silva, autor2 da silva, orientador da silva, Título do artigo, local onde foi publicado, mês/ano, editora, número de página, isbn, (Qualis CC 2012, xx) 2. Jose da silva, autor2 da silva, orientador da silva, Título do artigo, local onde foi publicado, mês/ano, editora, número de página, isbn, (Qualis CC 2012, xx) 3. Jose da silva, autor2 da silva, orientador da silva, Título do artigo, local onde foi publicado, mês/ano, editora, número de página, isbn, (Qualis CC 2012, xx) 4. Jose da silva, autor2 da silva, orientador da silva, Título do artigo, local onde foi publicado, mês/ano, editora, número de página, isbn, (Qualis CC 2012, xx)

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