Page 76 - INATEL - Revista Fetin 44ª-completa

PROJETO VENCEDOR
2º Lugar • Nível 4
Prêmio de Complexidade Técnica

Karawara

Monitoramento de Incêndios Florestais com IA

embarcada em CubeSat

ORIGEM DO PROJETO

O problema foi mapeado a partir de referências bibliográficas e estudos científicos sobre o agravamento do desmatamento
e das queimadas na Amazônia.

PROBLEMÁTICA

A Amazônia, fundamental para a regulação climática e a biodiversidade, está sendo drasticamente afetada por incêndios
e desmatamento. O alto custo e a falta de domínio tecnológico de satélites de grande porte inviabilizam a obtenção de
dados de longo prazo no Brasil, dificultando o combate eficiente ao fogo e a identificação de áreas críticas. Nossas personas
(brigadistas, pesquisadores e formuladores de políticas públicas) dependem de métricas contínuas obtidas em cenários
críticos, como zonas florestais e remotas. Buscamos resolver essa ineficiência, oferecendo uma ferramenta acessível para
a detecção precoce de chamas e a mensuração precisa do desmatamento florestal.

MATERIAIS E MÉTODOS

O projeto Karawara diferencia-se ao propor um sistema híbrido de baixo custo e altamente escalável que permite detectar
tanto incêndios quanto desmatamento florestal. Utilizamos um CubeSat 1U e a modulação de rádio LoRa para comunicação
de longo alcance entre os sensores florestais e o satélite. Nossa IA embarcada, utilizando algoritmos como o YOLOv8 no
satélite e o MobileNet nos sensores florestais, é a chave para quantificar o desmatamento e detectar incêndios florestais
de forma autônoma, não exigindo a transmissão de imagens para uma estação terrena. A validação inicial ocorreu através
de especialistas do setor aeroespacial, que forneceram feedbacks sobre o projeto. Posteriormente, incluiu simulações
computacionais e testes de bancada.

PROJETO E SOLUÇÃO

Em solo, os sensores, equipados com câmeras e IA, detectam incêndios e enviam dados via LoRa para um orquestrador.
O CubeSat 1U atua como repetidor orbital (data relay), recebendo os pacotes de alerta do orquestrador, via LoRa, e
retransmitindo-os para a estação terrena. Paralelamente, a câmera de alta resolução do satélite captura imagens
periodicamente. A IA embarcada no CubeSat utiliza o modelo YOLOv8 para processar as imagens, segmentar áreas verdes
e calcular a área total de desmatamento em metros quadrados (m²). Com esse conjunto, torna-se possível a detecção de
incêndios e a quantificação do desmatamento, além de fornecer cobertura para os sensores florestais em locais remotos.

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