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Desenvolvimento: GPS

Data: 5 de Maio 2025

Por: Pedro Rodrigues e Martim Sousa

O primeiro componente a ser desenvolvido é o sistema GPS, componente fundamental do RescueFlow. Este módulo será instalado nos veículos de emergência e terá o papel crucial de se localizar com precisão e comunicar em tempo real com o sistema central de gestão de semáforos.

Uma forma eficaz de o sistema saber onde o veículo de emergência está, acionando os semáforos mais indicados no momento certo. A precisão da localização é essencial para garantir que apenas os semáforos relevantes sejam ativados, evitando perturbações desnecessárias no tráfego normal.

⚙️ Detalhes Técnicos da Implementação

Para tal, utilizamos um pequeno Arduino ligado a uma antena GPS. O Arduino lê a informação da antena, processa-a de forma a obter valores úteis, e comunica estes dados com o servidor central.

Componentes utilizados:

🔧 Microcontrolador: Arduino Uno R3 para processamento local
📡 Módulo GPS: NEO-8M com comunicação UART
📶 Conectividade: Módulo WiFi ESP8266 para transmissão de dados
🔋 Alimentação: Sistema de bateria com backup
📦 Encapsulamento: Caixa resistente a intempéries

Foi necessário aprender como um GPS com comunicação UART funciona, além de desenvolver o cliente de comunicação com o servidor. Este processo envolveu compreender os protocolos de comunicação série e desenvolver algoritmos de parsing dos dados de localização em tempo real.

Desafios de Desenvolvimento

Durante o desenvolvimento, enfrentamos vários desafios técnicos importantes:

📍 Precisão de localização: Garantir precisão suficiente para identificar cruzamentos específicos
⚡ Velocidade de resposta: Processar e transmitir dados GPS em menos de 2 segundos
🛡️ Fiabilidade: Sistema robusto que funciona mesmo com condições meteorológicas adversas
🔋 Eficiência energética: Otimizar consumo para longas operações
📡 Conectividade estável: Manter comunicação constante com o servidor central

🎯 Resultado Final

No fim, obtemos um sistema compacto e simples capaz de enviar as suas coordenadas precisas em tempo real. O módulo consegue determinar a localização com uma precisão de aproximadamente 3 metros, suficiente para identificar com certeza em que via se encontra o veículo de emergência.

Especificações do sistema:

📊 Precisão: ±3 metros em condições normais
⚡ Latência: Menos de 1.5 segundos para atualização
🔄 Frequência: Atualização a cada 500ms
🌐 Cobertura: Funcional em 99% da área urbana
🔋 Autonomia: 12+ horas de operação contínua

Testes e Validação

De forma a testar o sistema, fizemos vários percursos com o GPS pelos principais eixos de Lisboa. Com os dados destes percursos, comparámos as coordenadas obtidas com mapas de referência, verificando a precisão e a consistência das medições.

Confirmámos assim o comportamento que pretendíamos: o sistema consegue identificar com precisão a localização do veículo e transmitir esta informação de forma fiável ao servidor central. Os testes incluíram cenários diversos como túneis, pontes e áreas com edifícios altos.

Integração com o Sistema Global

Este módulo GPS é apenas o primeiro componente de um sistema mais amplo. A integração com outros elementos do RescueFlow incluirá:

🚦 Comunicação com semáforos: Dados GPS enviados para ativar Green Ways
🗺️ Sistema de rotas: Otimização dinâmica de percursos
📊 Análise de dados: Recolha de estatísticas para melhoramento contínuo
🔄 Redundância: Sistemas de backup para garantir operação contínua