Dados de qualidade do ar mais fiáveis para apoiar decisões urbanas
Uma aplicação web para detetar e prever anomalias em medições ambientais.
Os dados recolhidos por sensores de qualidade do ar podem incluir falhas, valores fora da gama esperada e variações difíceis de interpretar. Com o apoio da AI-Center Testbed, uma empresa que desenvolve soluções tecnológicas para cidades inteligentes criou o AirQualityMonitor, uma aplicação web que identifica anomalias, analisa a sua evolução temporal e apoia a validação dos dados ambientais.
O DESAFIO
O Problema
A monitorização da qualidade do ar depende de redes de sensores que recolhem continuamente diferentes indicadores ambientais. Algumas variações correspondem a alterações reais, enquanto outras podem resultar de falhas nos equipamentos, problemas de comunicação ou inconsistências nos dados. A análise manual torna-se complexa quando existem grandes volumes de informação e diferentes variáveis a considerar. Sem um processo consistente de validação, valores incorretos podem comprometer os indicadores e relatórios utilizados para apoiar decisões relacionadas com mobilidade, planeamento urbano e ambiente.
Setor e Área de Atuação
Soluções de ambiente e sustentabilidade aplicadas à monitorização da qualidade do ar em contexto urbano.
Definição e Objetivos
O AirQualityMonitor é uma aplicação web que permite carregar dados de qualidade do ar, identificar valores fora do comportamento esperado e analisar possíveis anomalias ao longo do tempo. A solução integra métodos de deteção e modelos de previsão de séries temporais, permitindo sinalizar os registos que justificam análise adicional. Os resultados podem ser consultados através de métricas e painéis analíticos, bem como descarregados para posterior utilização.
IMPACTO
Vantagens competitivas
Maior fiabilidade dos dados
A identificação automática de valores anómalos contribui para melhorar a consistência da informação utilizada na monitorização ambiental.
Deteção antecipada de desvios
A análise temporal ajuda a identificar comportamentos fora do padrão e situações que podem estar relacionadas com falhas dos sensores ou alterações ambientais.
Melhor apoio à decisão
Dados mais claros e estruturados facilitam a interpretação da qualidade do ar e a sua utilização no planeamento e gestão das zonas urbanas.
Desenvolvimento e Testes
O trabalho começou com a análise dos dados recolhidos pelos sensores e com a definição dos fluxos de deteção e previsão de anomalias. Os modelos foram integrados numa aplicação web que permite carregar ficheiros, executar diferentes tipos de análise, consultar métricas e descarregar os resultados. A solução foi testada com dados reais de qualidade do ar e com séries temporais representativas do contexto de utilização.
Implementação e Resultados Iniciais
O protótipo foi demonstrado com um conjunto de mais de 2 000 registos. A solução permitiu ainda executar previsões e consultar métricas de desempenho num painel analítico. O produto evoluiu de TRL 3 para TRL 6.
PERSPETIVAS FUTURAS
Os próximos passos
A operação com dados contínuos de redes de sensores pode permitir avaliar o desempenho da solução em diferentes condições e reforçar o seu contributo para a monitorização ambiental.