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O poder da computação de borda e a análise de imagem

O que você consegue ver na imagem principal deste artigo? Para muitas pessoas, são apenas veículos, mas para os sistemas de ITS (Intelligent Transportation Systems) é uma grande oportunidade de conhecer um pouco mais sobre o tráfego e até sobre os próprios veículos. Algoritmos especializados podem “ler” a informação de quantos veículos estão presentes na imagem, qual a categoria de cada um deles (moto, ônibus, caminhão, carro), quais eram suas velocidades estimadas no momento do registro, por quanto tempo estiveram ocupando a via, além de identificar a placa e obter a assinatura digital, entre outras informações.

Captar todos esses dados só é possível graças a algoritmos que estão cada vez mais inteligentes e, principalmente, eficazes. A eficiência se dá por terem a capacidade de realizar diversos cálculos e análises comparativas em frações de segundos. Pode parecer estranho, mas softwares podem ser ensinados e possuem a capacidade de aprender tudo o que pode ser identificado nas imagens. As principais técnicas para esse intensivo processo de ensinamento se dão por meio de métodos de desenvolvimento baseados em Inteligência Artificial e Aprendizado de Máquinas, termos que você já deve ter lido em especificações e artigos técnicos, principalmente relacionados a programas que rodam em ambientes de Data Centers com vários computadores e servidores poderosos.

O avanço tecnológico não está presente apenas no âmbito de softwares e algoritmos, mas também na capacidade de processamento das máquinas e computadores. É o caso das câmeras, que, em muitos casos, possuem a função de capturar e gravar fotos e vídeos, mas que estão evoluídas a ponto de realizar diversos processamentos de imagem em tempo real. 

Isso significa que, ao mesmo tempo que as imagens estão sendo gravadas, informações estão sendo extraídas e armazenadas de forma estruturada para serem compartilhadas com outros sistemas que poderão gerar alertas, relatórios e permitir analisar o comportamento do tráfego. É neste cenário que surge o conceito de Computação de Borda, dando mais poder para os equipamentos e utilizando de forma eficiente e inteligente os meios de comunicação (fibra óptica, comunicação celular, enlaces de rádio entre outros). O processamento na borda ainda traz outras vantagens, tais como:

– Distribuição da carga de processamento, diminuindo custos de infraestrutura com servidores;

– Melhor uso da banda de comunicação, transmitindo dados já tratados no lugar de fluxos de imagem;

– Descentralizar o processamento, tornando as soluções menos dependentes de uma única infraestrutura;

– Escalabilidade de projetos, concentrando o investimento apenas nos novos pontos de monitoramento e não no BackOffice;

– Cadenciar o envio de dados conforme a disponibilidade das aplicações; e

– Realocar equipamentos entre projetos conforme a necessidade.

Computação de Borda e Análise de Tráfego

Unindo os softwares e bibliotecas de processamento de imagem com os equipamentos com alto poder de processamento e utilizando o conceito de processamento de borda, é possível entregar para o mercado soluções altamente eficientes, que, em vários casos, viabilizam a redução de 30% nos custos de instalação. Na implantação de um ponto de monitoramento veicular, por exemplo, em vez de cortar o asfalto para instalação de laços indutivos, podemos fazer a detecção do veículo e a extração das informações apenas pela imagem. Essa simples troca de tecnologia vai evitar que a obra traga problemas para o pavimento, como a necessidade de manutenção que, em muitos casos, torna-se periódica. Outra possibilidade é o uso de sensores não intrusivos, como o laser, mas eles ainda possuem um elevado custo e seu uso inclui um equipamento a mais com possibilidade de dar problemas.

Ter um único equipamento com a capacidade de gravar, registrar, processar, detectar, qualificar, armazenar e transmitir permite explorar novas aplicações e analisar dados na velocidade em que são gerados.

EXEMPLOS DE ANÁLISE DE IMAGEM

IDENTIFICAÇÃO

Características do veículo sem considerar a placa.

CLASSIFICAÇÃO

Classificação veicular em imagens fechadas, panorâmicas, traseiras e frontais.

DETECÇÃO

Contagem e ocupação identificando a presença e parada do veículo.

CONTROLE DA VELOCIDADE

Velocidade estimada em múltiplas faixas.

Autor: Ian Robinson, Gerente de Marketing da Pumatronix


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