CPQD inicia dois projetos estruturantes apoiados por recursos do FUNTTEL

Além deles, o Plano de Aplicação de Recursos (PAR) inclui outros cinco projetos já em desenvolvimento na organização

Rosa Sposito/Pimenta comunicação

O CPQD deu início, no último trimestre de 2023, a dois novos projetos estruturantes financiados por recursos do Fundo para o Desenvolvimento Tecnológico das Telecomunicações (FUNTTEL), do Ministério das Comunicações, via Finep. Ambos fazem parte do Plano de Aplicação de Recursos (PAR) do FUNTTEL na Fundação CPQD, que inclui ainda cinco projetos em execução – outros dois foram encerrados em 2023.

Uma das novidades é o projeto Redes Ópticas de Transporte, Acesso e xHaul – ou ROTA-x. Seus principais objetivos são levar conectividade de qualidade para parcelas da população ainda sem acesso (ou com acesso limitado) à internet e, ao mesmo tempo, preparar a infraestrutura para as novas gerações de redes ópticas, de transporte e acesso, e para suportar aplicações avançadas – por exemplo, de realidade aumentada e metaverso.

Com duração prevista de três anos, o projeto inclui atividades de pesquisa e revisão do estado da arte e tendências de mercado nessas áreas, a realização de testes experimentais preliminares em laboratório, o desenvolvimento de dispositivos ópticos e a validação, por meio de provas de conceito em parceria com operadoras de telecomunicações e provedores de internet. As atividades de pesquisa e desenvolvimento estão agrupadas em seis grandes metas de execução. Em 2023, foi iniciada a primeira meta, que consiste na revisão profunda do atual estado da técnica para os cenários a serem explorados. Como resultado dessas atividades, foram depositados dois pedidos de patentes no Instituto Nacional de Propriedade Industrial (INPI).

O outro novo projeto é o 5GSaúde – Segurança, Privacidade, Inclusão, Qualidade na Telemedicina no Contexto da Web 3.0. Iniciado em outubro de 2023 e com execução programada para 30 meses, o projeto tem como objetivo o desenvolvimento de um conjunto de aplicações para o setor de saúde, baseadas nas tecnologias blockchain, identidade digital descentralizada, Internet das Coisas (IoT), Inteligência Artificial (IA) e 5G. As aplicações desenvolvidas serão relacionadas a prontuário eletrônico de paciente, emissão de certificados de vacinação, receitas digitais e monitoramento remoto de paciente.

Para suportar as aplicações, serão criadas uma infraestrutura de conectividade 5G, baseada em rede privada em ambiente fechado, e duas infraestruturas de blockchain – uma dedicada à realização de registros da identidade de pacientes, médicos e demais agentes de saúde que participarão dos testes; a segunda dedicada a armazenar os contratos inteligentes utilizados pelas aplicações, bem como os registros resultantes desses contratos. O projeto prevê a busca de parcerias com atores relevantes do setor, como secretarias de saúde, operadoras de planos de saúde e órgãos de governo. Em 2023, as atividades relacionadas ao projeto 5GSaúde consistiram, basicamente, em prospecção tecnológica, regulatória e de padronização do setor da saúde.

Já o projeto SemeAr-0 – Plataforma de Inovação Digital de Referência para uma Agropecuária Sustentável em Pequenos e Médios Produtores, iniciado em janeiro de 2021, foi encerrado em junho de 2023. Seu objetivo foi desenvolver e validar uma plataforma de referência envolvendo componentes tecnológicos, processos, modelos de operação e sustentação econômica padronizados e estruturados para acelerar a difusão de serviços de fazenda inteligente para pequenos e médios produtores rurais. A prova de conceito foi realizada na unidade experimental do projeto implantada em São Miguel Arcanjo, no interior de São Paulo, com base no conceito de Distrito Agro Tecnológico (DAT).

O encerramento do projeto foi marcado por um evento que reuniu autoridades – entre as quais, o presidente do Conselho Gestor do FUNTTEL -, parceiros e produtores rurais. Na ocasião, foram anunciados os principais resultados obtidos em um ano de operação desse DAT, com destaque para a implantação de uma infraestrutura de conectividade rural com tecnologia nacional, que proporcionou acesso à internet de alta qualidade e a conteúdos, capacitação, aplicações e serviços de agricultura digital – como assistência técnica e marketplace digitais. Esses recursos, fornecidos por parceiros do CPQD no projeto – entre eles, startups e um provedor local de internet -, contribuíram para o aumento de receitas e redução de custos obtidos pelos produtores rurais no DAT. Até junho de 2023, a iniciativa contava com a adesão formal de mais de 60 pequenos produtores e agricultores familiares.

A inclusão digital de comunidades remotas do país foi o foco de outro projeto desenvolvido com recursos do FUNTTEL, também concluído em 2023. Iniciado em dezembro de 2022, o projeto Inclusão Digital de Comunidades Remotas – INDIESC, teve como objetivo desenvolver e implementar um sistema de monitoramento para os equipamentos de conversão e armazenamento de energia em Sistema Integrado de Geração Fotovoltaica Intermitente (SIGFI), usando painéis fotovoltaicos e baterias de lítio e chumbo-ácido. Com isso, a intenção é levar conectividade a cerca de 4.600 escolas públicas, em todo o território brasileiro, que não dispõem de acesso à internet banda larga e nem de energia elétrica.

O projeto incluiu o desenvolvimento de hardware e de tecnologias de monitoramento e gerência a distância da infraestrutura de acesso à internet nas escolas, utilizando recursos de IA. Sua principal inovação está em um algoritmo desenvolvido para monitorar os parâmetros essenciais das baterias, de modo a garantir a sua disponibilidade contínua. A prova de conceito da solução foi realizada no próprio CPQD e, em 2024, a tecnologia será transferida para a indústria responsável por lançar o produto no mercado. O projeto gerou a produção de um artigo e a participação da equipe no evento SEPOC 2023 – 5th Seminar on Power Electronics and Control.

Os outros projetos conduzidos no CPQD dentro do Plano de Aplicação de Recursos do FUNTTEL são:

• Gestão 4.0 de Telecom – GR 4.0
  O projeto tem como objetivo dar suporte inteligente e mais eficiente a processos relacionados à operação, manutenção, planejamento e auditoria das novas redes de telecomunicações, por meio do uso de recursos e tecnologias inovadoras, que incluem IA e machine learning, assistentes virtuais, realidade aumentada e técnicas imersivas. Entre os resultados obtidos em 2023, destacam-se a implementação de uma IA generativa, utilizando o ChatGPT, para aprimorar a qualidade dos dados inseridos na base de conhecimento, além da incorporação de reconhecimento de fala e resposta por voz no Assistente Digital, aprimorando a interação usuário-máquina. Também foram aplicadas técnicas imersivas para criar representações virtuais de elementos remotos de rede, utilizando dispositivos móveis e óculos. A equipe responsável pela execução do projeto buscou ainda oportunidades de parcerias com clientes (operadoras de telecomunicações) para a realização de provas de conceito.
• Ações Estratégicas para Redes Futuras – AERF

  Iniciado em dezembro de 2022, tem como objetivo a realização de pesquisas tecnológicas e estudos exploratórios em paradigmas convergentes de redes de comunicações e aplicações avançadas. Complementando os tradicionais desafios das redes ópticas e móveis, relacionados ao aumento da capacidade e do alcance dos enlaces de comunicação, o projeto se propõe a avançar o estado da arte em tecnologias relacionadas aos serviços de rede caracterizados por alta precisão e confiabilidade, modelos descentralizados de redes, aplicações que combinam realidade imersiva, IA, mobilidade e computação de borda, bem como escalabilidade e automação das redes.

  Em 2023, foram realizadas atividades de revisão do estado da arte, sob os aspectos tecnológico e de mercado, nas três áreas em foco no projeto: Conectividade, Blockchain e Inteligência Artificial. Na primeira, foi conduzido estudo sobre redes ópticas de transporte e de acesso, xHaul para redes móveis, redes para distribuição de chaves quânticas e fornecimento de conectividade. Em blockchain, o estudo teve foco na integração dessa tecnologia com redes 6G avançadas e nos desafios e demandas das futuras redes de comunicação. Em IA, foi realizada uma análise de tecnologias que resolvem problemas de comunicação entre servidores dentro de data centers e entre usuários finais e servidores remotos, entre outros. Além disso, tiveram continuidade os estudos na área de comunicações ópticas em criptografia quântica. Dois artigos foram elaborados a partir desse projeto, sendo que um deles foi apresentado na International Conference on Optical MEMS and Nanophotonics (OMN) 2023 e SBFoton International Optics and Photonics Conference (SBFoton IOPC). O outro foi publicado nos Anais do 1.º Colóquio em Blockchain e Web Descentralizada, realizado em João Pessoa (PB).

• Plataforma 5G BR – PLAT5G

  Seu principal objetivo é o desenvolvimento de tecnologias para uma rede 5G, de acordo com os paradigmas de arquitetura aberta, virtualização e desagregação. O projeto inclui uma prova de conceito voltada para o mercado de redes privativas e provedores de serviços (ISPs) e contempla a gerência e o monitoramento de serviços e infraestrutura de suporte, bem como o uso de novas tecnologias – como IA – no planejamento e operação da rede e no monitoramento da qualidade de serviço.
  Em 2023, o projeto apresentou grande avanço e teve seu prazo de execução estendido até 2024. Um dos resultados foi a finalização e validação do protótipo para prova de conceito voltada à gestão de contratos de serviços, com base em blockchain. Como desdobramento desse trabalho, foi publicado um artigo em evento internacional e realizado o depósito de um pedido de patente. Foram obtidas várias evoluções nos setups das áreas de rede de acesso, orquestração, core de rede e RIC (RAN Intelligence Controller). Também foi possível exercitar um cenário de integração das soluções, que incluiu a rede de acesso 5G, o orquestrador Aether, o core C2n do CPQD e a implementação de uma solução de RIC. As atividades de construção da infraestrutura laboratorial para o desenvolvimento tiveram continuidade, permitindo a integração e interoperabilidade da solução desenvolvida no projeto com múltiplos fornecedores e diferentes funcionalidades. O projeto gerou a produção de um total de nove artigos. Alguns deles foram apresentados em eventos importantes como o 2.º Workshop de Testbeds, que fez parte do Congresso da Sociedade Brasileira de Computação (CSBC) 2023, a 31st European Signal Processing Conference (EUSIPCO 2023) e o Simpósio Brasileiro de Telecomunicações e Processamento de Sinais – SBrT 2023; outros foram divulgados em publicações técnico-científicas como IEEE Access e Journal of Communications and Networks.

• Sistemas Ópticos em 1 Tb/s para Internet do Futuro – Fase 2 – TERANET2

  Visa explorar a convergência de tecnologias optoeletrônicas para a concepção de sistemas de transporte óptico que operam com taxa agregada de 1 Tb/s por canal e habilitar a construção da Internet do futuro. As tecnologias exploradas incluem técnicas inovadoras para a transmissão em sistemas de altas taxas, incluindo processamento digital de sinais, integração fotônica, técnicas de amplificação óptica com banda estendida, entre outras que irão habilitar a transmissão óptica entre grandes centros urbanos e a interconexão entre data centers.
  Iniciada em novembro de 2019, a segunda fase do projeto foi prorrogada até março deste ano. Os resultados obtidos em 2023 incluem a elaboração de dez artigos, que foram apresentados nos eventos SBFoton International Optics and Photonics Conference (SBFoton IOPC), SBrT 2023 e SBMO/IEEE MTT-S International Microwave and Optoelectronics Conference (IMOC) 2023. O artigo Design of a silicon Mach–Zehnder modulator via deep learning and evolutionary algorithms foi publicado na revista britânica Nature Scientific Reports. Além disso, o projeto resultou em seis depósitos de registro de software no INPI e em um convite para apresentação no workshop Redes ópticas para una Internet universal, realizado na Universidad Técnica Federico Santa María, no Chile.

• Desenvolvimento de Tecnologias e Metodologia de Avaliação e Investigação de Segurança para Redes e Aplicações de Governo Digital – TECSEG

  Seu principal objetivo é a execução de ações que permitam aumentar a segurança cibernética em redes de telecomunicações e serviços. O projeto considera duas grandes frentes: tecnológica, com foco no desenvolvimento de componentes tecnológicos de segurança, e metodológica, visando o desenvolvimento de metodologias de avaliação e investigação de segurança. Ambas as frentes buscam atender às demandas atuais e futuras relacionadas ao processo de transformação digital no Brasil, incluindo as iniciativas de Governo Digital.
  As atividades em 2023 trouxeram novas informações relacionadas à prospecção e experimentação de componentes seguros, implantação e operação de redes blockchain com olhos para interoperabilidade e padronização. A Metodologia de Avaliação de Segurança teve seu desenvolvimento concluído, já contemplando todas as funcionalidades atualizadas. Em relação à divulgação do projeto e disseminação do conhecimento, os resultados incluem oito depósitos de pedidos de patentes, sete publicações de artigos e a participação em eventos como o Congresso da Sociedade Brasileira de Computação (CSBC 2023), o Simpósio Brasileiro de Redes de Computadores e Sistemas Distribuídos, o 1.º Colóquio em Blockchain e Web Descentralizada (CSBC 2023), o 23ºSimpósio Brasileiro em Segurança da Informação e de Sistemas Computacionais, o VI Workshop em Blockchain e o IEEE Latin-American Conference on Communications.

O desempenho nesse projeto também proporcionou ao CPQD a oportunidade de participar do piloto do Real Digital (Drex), promovido pelo Banco Central, que consiste na realização de testes para operações com a moeda digital brasileira. Nessa etapa, o Banco Central avalia os benefícios da programabilidade da Plataforma Drex, um ecossistema de tecnologia de registro distribuído (DLT) onde são simuladas operações com ativos digitais (tokenizados). O piloto começou em março de 2023 e irá até dezembro de 2024.