Investigação com universidades portuguesas e americanas acelera inovação em três empresas

Ao longo da semana, o SAPOTek tem publicado um especial sobre as parcerias que nos últimos 17 anos abriram vias de colaboração entre o sistema científico português e três universidades americanas: Carnegie Mellon, Universidade do Texas em Austin e MIT – Massachusetts Institute of Technology. A colaboração apostou na formação avançada, no empreendedorismo e nos projetos de investigação que foram a semente para algumas patentes, publicações científicas e nascimento de novas startups.

Na terceira fase destas parcerias, a decorrer desde 2018, os projetos de I&D em larga escala foram um dos grandes destaques. Financiados pelos instrumentos de apoio à I&D em copromoção do Portugal 2020, puseram no terreno uma configuração de colaboração diferente, com empresas nacionais a liderarem os projetos.

Já destacamos alguns destes projetos e neste artigo damos-lhe a conhecer mais alguns, como o BigHPC – A Management Framework for Consolidated Big Data and High-Performance Computing, que ajudou a encontrar resposta para um problema que se coloca à escala mundial, com a proliferação de sistemas de computação de alta performance: como tirar o melhor partido de toda a capacidade de computação disponível?

Estes sistemas são fundamentais para resolver problemas complexos e acelerar a ciência e a engenharia, mas a multiplicidade de componentes de hardware e requisitos das aplicações criam enormes desafios à gestão e manutenção. O BigHPC criou uma plataforma integrada para facilitar esta gestão, otimizando recursos e poupando custos. Uma plataforma deste tipo interessa tanto a centros de computação avançada, como a empresas com centros de dados privados e a Wavecom, que liderou o projeto, está pronta para incluí-la na oferta.

“A solução final está pronta a ser utilizada para a monitorização de HPC que corram workloads baseadas em aplicações Big Data com recurso a containers”, explica Bruno Antunes, responsável de I&D da Wavecom.

“Esta solução pode ser vista como um único serviço, ou em alternativa serem escolhidas quais as componentes a implementar. A comercialização passará por uma solução as a service, dada a complexidade e heterogeneidade deste tipo de infraestruturas”, acrescenta. Será por isso customizada, em função das necessidades de cada cliente, já que “cada centro funciona de maneira diferente, inclusivamente os nossos parceiros neste projeto, o TACC e o MACC, têm formas de funcionar diferentes”. O Minho Advanced Computer Center (MACC) e o Texas Advanced Computing Center, da Universidade do Texas em Austin (TACC) foram os parceiros que testaram os desenvolvimentos do consórcio, onde também esteve o INESC TEC e o LIP, para além da UT Austin e da Wavecom.

“A Wavecom entrou no projeto BigHPC para melhorar as suas competências na área da monitorização e também o conhecimento em infraestruturas HPC”, acrescenta Bruno Antunes. “Como já possuíamos experiência na área da monitorização de infraestruturas de comunicação, pretendíamos desta forma aumentar a nossa diversidade e assim entrar em novos mercados”. E vai conseguir fazê-lo, não só com os resultados diretos do BigHPC, mas também porque “paralelamente, e no decurso do projeto, foi desenvolvido um novo produto para monitorização de APs e respetivos clientes associados”, revela o responsável. A ferramenta, além da monitorização da própria rede Wi-Fi, permite identificar as movimentações de pessoas que se encontram na cobertura desta mesma rede”. O produto já está a ser comercializado pela Wavecom.

Os projetos de I&D em larga escala que juntaram investigadores de universidades, institutos e empresas portuguesas a investigadores das universidades americanas focaram as mais diversas áreas. Cada programa tem um conjunto de áreas de foco, em função das áreas de especialização dos interlocutores envolvidos.

No âmbito da parceria com o MIT, as cidades sustentáveis estiveram em destaque e como tal desenvolveram-se vários projetos nesse âmbito, como o C-Tech – Climate Driven Technologies for Low Carbon Cities, que deu à NOS a primeira experiência de liderança num grande projeto de cooperação com o sistema científico e tecnológico.

Usar dados de mobilidade para reduzir a pegada carbónica

“A NOS tem como linha de investigação e inovação o advanced analytics, com dados de mobilidade e esta foi a oportunidade de agregar mais energia, conhecimento e tecnologia a esses dados, centrados desta vez nos benefícios que podem trazer para a gestão sustentável das cidades”, explica Pedro Machado, head of B2B new business da operadora.

O C-Tech concentrou-se no desenvolvimento de diferentes modelos de dados, para áreas como o clima, energia, agricultura ou mobilidade e na sua integração numa única plataforma de cidade inteligente. Os dados de mobilidade usados são ativos da NOS, que foram recolhidos, processados e agregados de forma anonimizada pelos parceiros do consórcio, para integrar estes modelos científicos e desenvolver ferramentas de apoio a tomadas de decisão com menor impacto negativo na pegada carbónica.

Em questão estão modelos de previsão e otimização de consumos de energia em edifícios residenciais; de recomendação de percursos pedonais tendo em conta o conforto climático; ou ainda modelos de gestão de procura e oferta de meios de mobilidade sustentável em contexto urbano. Lisboa foi o campo de experimentação das tecnologias desenvolvidas.

Com o “estudo da densidade e dos movimentos populacionais em contexto espacial, passa a ser possível desenvolver soluções e tecnologias totalmente adaptadas ao contexto urbano de mobilidade para o qual são projetadas, tendo em conta dados reais”, sublinha Pedro Machado. “Os padrões de mobilidade variam de cidade para cidade, e os dados de mobilidade permitem captar isso e construir soluções mais eficazes”.

Para a NOS, a parceria foi importante para testar a qualidade dos seus dados espaciais em contextos mais exigentes de investigação, identificar o seu potencial e limitações, O impacto deste conhecimento será de longo prazo, admite a operadora, embora alguns dos protótipos do projeto estejam em condições de serem convertidos pelos parceiros em produtos comerciais.

A experiência, que também juntou Instituto Superior Técnico, CEiiA, Universidade Nova de Lisboa – IMS, Lisboa E-Nova e investigadores do MIT, acabou por ser ainda um incentivo para a participação noutros projetos na mesma área.

A NOS lidera a Agenda Mobilizadora de Inovação Be.Neutral, centrada na mobilidade sustentável em espaço urbano”. Nesta agenda, que se prolonga até 2025, pretende-se tirar partido dos dados espaciais e da tecnologia 5G para co-desenvolver, com vários parceiros, novos produtos e serviços de mobilidade sustentável.

5G com menos impacto nas cidades

O 5G também deu o mote para o projeto ligado às cidades e à sustentabilidade, liderado pela Ubiwhere. Na base do Snob, como conta Ana Pereira, responsável de comunicação, está uma ideia que já estava “na gaveta” da tecnológica há algum tempo, à espera do momento e dos parceiros certos. “A possibilidade de trabalhar com o MIT foi a oportunidade perfeita para desenvolver o projeto, pelo conhecimento e expertise que a equipa tem na área e neste tópico em particular”, refere a responsável.

O Snob fez nascer uma solução inovadora e inteligente para ligações backhaul sem fios entre unidades 5G. O backhaul é a estrutura da rede responsável por fazer a ligação entre o núcleo e as unidades de distribuição. A nova solução vem mitigar as dificuldades e os custos elevados que estas ligações representam com a opção habitual, a fibra, ou criar uma alternativa quando essa opção não está disponível, facilitando a escalabilidade da rede.

“Numa cidade os ambientes são densos e muito urbanos e por isso procurámos criar uma solução que pudesse aproveitar as infraestruturas existentes e o mobiliário urbano, como postes de iluminação, bancos ou paragens de autocarro”, explica Ana Pereira.

A inovação vai permitir usar este mobiliário para distribuir rede de banda-larga 5G a partir de um sistema de rede autónomo e preparado para funcionar em topologia mesh. Vai também permitir suportar serviços inovadores, como sistemas de transporte inteligentes e comunicações veiculares para carros autónomos.

A investigação que se fez durante o projeto permitiu ainda mostrar que as descobertas podem ser aplicadas noutros ambientes difíceis, além do urbano, como em operações marítimas e de satélite. Ainda não há novos projetos em curso, mas a Ubiwhere admite o interesse em avançar nesse sentido.

O Snob – Scalable and Self-optimized Wireless Network Backhauling for 5G contou também com a participação do Laboratório de Investigação de Eletrónica do MIT, do Instituto de Telecomunicações de Aveiro e do Centro de Informática e Sistemas da Universidade de Coimbra.