LUIZ EDUARDO FONTES MELLO DE ALMEIDA CIDADES DIGITAIS: UMA METODOLOGIA PARA IMPLANTAÇÃO Dissertação submetida ao Programa de Mestrado de Telecomunicações da Escola de Engenharia da Universidade Federal Fluminense como requisito parcial para a Orientador: Prof. Dr. CARLOS ALBERTO MALCHER BASTOS Niterói 2010 ii iii LUIZ EDUARDO FONTES MELLO DE ALMEIDA CIDADES DIGITAIS: UMA METODOLOGIA PARA IMPLANTAÇÃO Dissertação submetida ao Programa de Mestrado de Telecomunicações da Escola de Engenharia da Universidade Federal Fluminense como requisito parcial para a obtenção do grau de Mestre. Aprovada em 8 de outubro de 2010. BANCA EXAMINADORA _________________________________________________ CARLOS ALBERTO MALCHER BASTOS, D.Sc. – Orientador. Universidade Federal Fluminense _________________________________________________ ANILTON SALLES GARCIA, D.Sc. Universidade Federal do Espírito Santo _________________________________________________ JOÃO MARCOS MEIRELLES DA SILVA, D.Sc. Universidade Federal Fluminense Niterói 2010 iv AGRADECIMENTOS Ao Prof. Dr. Carlos Alberto Malcher Bastos, pela confiança em mim depositada e pela preciosa orientação, ao Prof. Dr. Hypolito Kalinowski que me introduziu na pesquisa, à CAPES, pelo incentivo à pesquisa, aos amigos do GTECCOM e do MIDIACOM, especialmente ao Prof. Milton Flores e a minha família. v RESUMO Neste trabalho, é realizada a conceituação de uma Cidade Digital, descrita a abordagem tradicional para a sua construção, seus objetivos, tecnologias, aplicações e desafios. São também apresentados exemplos de Cidades Digitais no Brasil e no mundo. O custo e o esforço da implantação de Cidades Digitais são justificados através da descrição dos benefícios trazidos pela banda larga e pela inclusão digital, com dados do Brasil e do mundo. É apresentada uma proposta de metodologia para auxiliar na implantação de uma cidade digital discutindo modelos técnicos e de negócios para garantir o funcionamento dos serviços e das aplicações, assim como a sustentabilidade de todo o projeto. Para a validação da metodologia, é apresentado um projeto real onde, a partir de um diagnóstico das telecomunicações do governo municipal de uma cidade, descobriu-se que era possível a implantação de uma Cidade Digital apenas com os recursos disponíveis e parte da economia gerada pela diminuição dos custos da telefonia no novo ambiente. Palavras-chave: cidade digital, inclusão digital, banda larga, Internet vi ABSTRACT In this dissertation, it held the concept of a Digital City, described the traditional approach to its construction, its objectives, technologies, applications and challenges. We also present examples of Digital Cities in Brazil and worldwide. The cost and effort of deploying Digital Cities are justified by describing the benefits brought by broadband and digital inclusion, with data from Brazil and the world. It presents a proposed methodology to assist in the implementation of a digital city discussing technical and business models to ensure the operation of services and applications as well as the sustainability of any project. To validate the methodology, presents a real project where, from a diagnosis of telecommunications of the municipal government of a city, it was discovered that it was possible the deployment of a Digital City with only the resources available and part of the savings generated by decrease the cost of telephony in the new environment. Keywords: Digital City, Digital Divide, broadband, Internet. vii SUMÁRIO 1 2 INTRODUÇÃO ................................................................................................................................ 17 1.1 Desafios de uma Cidade Digital ............................................................................................. 17 1.2 Motivação do Desenvolvimento desta dissertação .............................................................. 18 1.3 Objetivo Geral ....................................................................................................................... 18 1.4 Objetivos específicos ............................................................................................................. 19 1.5 A metodologia de desenvolvimento desta dissertação ........................................................ 19 1.6 Os principais resultados do trabalho .................................................................................... 20 1.7 A organização do texto.......................................................................................................... 20 CONTEXTUALIZAÇÃO ..................................................................................................................... 23 2.1 Conceituação ......................................................................................................................... 23 2.2 Situação Atual da Banda Larga no Brasil ............................................................................... 25 2.2.1 2.3 Importância da Banda Larga ................................................................................................. 29 2.4 O Sistema Brasileiro de TV Digital ......................................................................................... 31 2.4.1 2.5 3 4 Novas Metas de Universalização ................................................................................... 28 A interatividade ............................................................................................................. 32 Cidades Digitais no Brasil e no Mundo .................................................................................. 34 2.5.1 Amsterdam .................................................................................................................... 34 2.5.2 São Francisco e Vale do Silício ....................................................................................... 36 2.5.3 Piraí Digital .................................................................................................................... 37 2.5.4 Conclusões..................................................................................................................... 39 TRABALHOS RELACIONADOS ......................................................................................................... 41 3.1 Modelo para a América Latina .............................................................................................. 41 3.2 Modelo para a Grécia ............................................................................................................ 45 3.3 Modelo do Governo de Minas Gerais ................................................................................... 50 3.4 Licitação de Cidade Digital do Ministério das Comunicações ............................................... 53 3.5 Comparação entre os modelos apresentados ...................................................................... 54 ABORDAGENS TRADICIONAIS ADOTADAS NA CONSTRUÇÃO DE CIDADES DIGITAIS.................... 57 4.1 Telecentros ............................................................................................................................ 57 4.2 Aplicações.............................................................................................................................. 58 4.2.1 Aplicações de Vídeo ...................................................................................................... 58 4.2.2 Sistemas Corporativos do Governo ............................................................................... 61 viii 4.2.3 Serviços públicos disponíveis aos cidadãos................................................................... 62 4.2.4 Telefonia IP e VoIP......................................................................................................... 62 4.2.5 Rádio Móvel Profissional ............................................................................................... 64 4.3 4.3.1 Backbone ou Backhaul .................................................................................................. 65 4.3.2 Distribuição ................................................................................................................... 67 4.3.3 Acesso............................................................................................................................ 68 4.4 5 Arquitetura de Cidade Digital ................................................................................................ 65 Tecnologias ............................................................................................................................ 69 4.4.1 aDSL – asymmetrical Digital Subscriber Line ................................................................. 69 4.4.2 PLC – Power Line Communication................................................................................. 72 4.4.3 IEEE 802.11 - Wireless Local Area Network .................................................................. 75 4.4.4 WiMAX........................................................................................................................... 79 4.4.5 TETRA - Terrestrial Trunked Radio ................................................................................. 83 4.4.6 Redes de Telefonia Celular ............................................................................................ 86 4.4.7 Conclusão ...................................................................................................................... 86 METODOLOGIA DE IMPLANTAÇÃO ............................................................................................... 88 5.1 Estabelecimento dos objetivos ............................................................................................. 89 5.2 Levantamento de informações do município ....................................................................... 90 5.3 Definição do Público Alvo...................................................................................................... 92 5.4 Definição das Aplicações ....................................................................................................... 92 5.5 Definição dos Serviços ........................................................................................................... 93 5.6 Definição do Modelo Econômico .......................................................................................... 95 5.6.1 Cobrança dos serviços ................................................................................................... 96 5.6.2 Autossustentabilidade................................................................................................... 97 5.6.3 Locais de acesso público ............................................................................................... 98 5.6.4 Previsão dos benefícios ................................................................................................. 99 5.7 Definição do Modelo Técnico.............................................................................................. 100 5.7.1 Acesso.......................................................................................................................... 101 5.7.2 Distribuição ................................................................................................................. 102 5.7.3 Backhaul ...................................................................................................................... 103 5.7.4 Data Center ................................................................................................................. 103 5.8 Definição do Modelo de Gestão.......................................................................................... 105 5.8.1 Obtenção de Recursos................................................................................................. 105 5.8.2 Construção da Cidade Digital ...................................................................................... 107 ix 5.8.3 Operação da Cidade Digital ......................................................................................... 107 5.8.4 Monitoração ................................................................................................................ 108 5.8.5 Segurança Lógica ......................................................................................................... 109 5.8.6 Captive Portal .............................................................................................................. 110 5.9 Levantamento da Infraestrutura existente ......................................................................... 111 5.10 Localização geográfica......................................................................................................... 112 5.11 Ferramentas ........................................................................................................................ 112 5.11.1 Radio Mobile ............................................................................................................... 112 5.11.2 GPS – Global Positioning System................................................................................. 113 5.11.3 Google Earth ................................................................................................................ 113 5.11.4 Analisador de espectro................................................................................................ 114 5.12 Implantação, homologação e disponibilização para o uso ................................................. 115 6 ESTUDO DE CASO: VIABILIZAÇÃO ECONÔMICA DE UMA ESTRUTURA DE CIDADE DIGITAL A PARTIR DA REDUÇÃO DE CUSTOS DO USO DA TELEFONIA PELO GOVERNO MUNICIPAL .................. 117 6.1 6.1.1 Levantamento e Caracterização da Situação Atual ..................................................... 118 6.1.2 Análise dos Dados Coletados ...................................................................................... 119 6.1.3 Elaboração das Recomendações ................................................................................. 120 6.1.4 Elaboração e seleção dos cenários compatíveis com os objetivos da Organização ... 121 6.1.5 Elaboração dos Planos de Ação ................................................................................... 121 6.1.6 Seleção e detalhamento do cenário vencedor............................................................ 122 6.2 7 Metodologia de trabalho Adotada ...................................................................................... 117 Caso da Prefeitura da Cidade do Rio de Janeiro ................................................................. 122 6.2.1 Levantamento e Caracterização da Situação Atual ..................................................... 122 6.2.2 Análise dos Dados Coletados ...................................................................................... 127 6.2.3 Elaboração das Recomendações ................................................................................. 130 6.2.4 Elaboração e seleção dos cenários compatíveis com os objetivos da Organização; .. 131 6.2.5 Elaboração dos Planos de Ação ................................................................................... 138 6.2.6 Seleção e detalhamento do cenário vencedor............................................................ 145 CONCLUSÕES E SUGESTÕES DE TRABALHOS FUTUROS .............................................................. 148 7.1 Conclusões........................................................................................................................... 148 7.2 Sugestões de trabalhos futuros........................................................................................... 149 7.2.1 Cidade Digitais em Municípios limítrofes .................................................................... 149 7.2.2 Contabilização de utilização de recursos .................................................................... 149 7.2.3 Projeto e localização de equipamentos de rede sem fio ............................................ 150 x 7.2.4 8 Gestão de Cidades Digitais .......................................................................................... 150 Referências Bibliográficas ........................................................................................................... 151 ANEXO I – Marco Regulatório Brasileiro ............................................................................................. 156 ANEXO II - Programas de Incentivo no Brasil ...................................................................................... 163 xi LISTA DE FIGURAS Figura 1: Penetração de acessos Banda Larga por região. .................................................................... 27 Figura 2: Diagrama esquemático de um Sistema de TV Digital [30] ..................................................... 32 Figura 3: Interface 1.0 da DDS ............................................................................................................... 35 Figura 4: Interface 3.0 da DDS ............................................................................................................... 35 Figura 5: Diagrama da rede atual de Piraí ............................................................................................. 39 Figura 6: infraestrutura sem fio e com fio 2003. Fonte: Banco Mundial .............................................. 42 Figura 7: Modelo para a adoção de Celular x WiFi em acessos de banda larga [5] .............................. 44 Figura 8: Adoção de Celular 3G x WiFi (México, 2008) ......................................................................... 44 Figura 9: Os níveis básicos de modelos de negócios [3] ....................................................................... 47 Figura 10: Os cenários de modelos de negócios para a Grécia [3] ....................................................... 49 Figura 11: O modelo de negócios proposto [3]..................................................................................... 50 Figura 12: Projeto típico de Cidade Digital do Governo de Minas Gerais [33] ..................................... 52 Figura 13: Rede Corporativo-Comunitária [33] ..................................................................................... 54 Figura 14: Câmera de vídeo com equipamento de rádio WiMAX ........................................................ 59 Figura 15: Software de Reconhecimento Facial .................................................................................... 60 Figura 16: Backbone Nacional ............................................................................................................... 67 Figura 17: Exemplo de distribuição e acesso ........................................................................................ 68 Figura 18: Espectro de potência do aDSL [40] ...................................................................................... 71 Figura 19: Distância x vazão máxima no aDSL [40] ............................................................................... 71 Figura 20: Arquitetura do Sistema PLC [40] .......................................................................................... 73 Figura 21: PLC como "last inch" [40] ..................................................................................................... 74 Figura 22: Redes Ad-Hoc e com infraestrutura [42].............................................................................. 76 Figura 23: ESS Extended Service Set [42] ............................................................................................... 76 Figura 24: Representação dos canais 802.11 na banda de 2,4 GHz [42] .............................................. 78 Figura 25: A família IEEE 802 e sua relação com o modelo OSI [42] ..................................................... 78 Figura 26: Reconhecimento dos quadros transmitidos [42] ................................................................. 79 Figura 27: Tipos de sistemas WiMAX [43] ............................................................................................. 80 Figura 28: WiMAX Móvel [43] ............................................................................................................... 80 Figura 29: Camadas de Protocolo do WiMAX [43] ................................................................................ 81 Figura 30: área de serviço do WIMAX [43]............................................................................................ 82 Figura 31: Eficiência espectral do WiMAX [43] ..................................................................................... 83 Figura 32: Crescimento cumulativo de contratos TETRA no mundo [37] ............................................. 84 Figura 33: Interfaces de rede do padrão TETRA [38] ............................................................................ 84 Figura 34: Faixa de Renda ..................................................................................................................... 96 Figura 35: Faixa de Renda x Densidade Populacional ........................................................................... 98 Figura 36: modelo técnico ................................................................................................................... 100 Figura 37: Utilização de circuito dedicado à Internet.......................................................................... 109 Figura 38: Exemplo de Enlace de rádio projetado através do software Radio Mobile ....................... 113 Figura 39: Representação dos enlaces de rádio entre o Corcovado, a Escola de Engenharia da UFF e o Morro da Boa Vista através do Google Earth...................................................................................... 114 xii Figura 40: Imagem de espectro de rádio na faixa de 5 GHz obtida através do software Chanalyzer e hardware WiSpy. ................................................................................................................................. 115 Figura 41: Redecomep Estendida ........................................................................................................ 129 Figura 42: Cenário Futura da RC-Híbrida............................................................................................. 137 xiii LISTA DE TABELAS Tabela 1: Total de conexões de Banda Larga no Brasil ......................................................................... 26 Tabela 2: Países com a maior quantidade de acessos de banda larga no mundo ................................ 27 Tabela 3: Densidade de Banda Larga (por 100 hab.) ............................................................................ 29 Tabela 4: Magnitude estimada do impacto da Banda Larga ................................................................. 30 Tabela 5: Comparação das tecnologias 3G celular x WiFi ..................................................................... 42 Tabela 6: Características básicas de modelos de negócios [3].............................................................. 46 Tabela 7: comparação dos modelos local e regional para a implantação da banda larga [3] .............. 48 Tabela 8: Responsabilidades definidas no Modelo de Negócios [33] ................................................... 51 Tabela 9: Característica do Modelo do Programa Minas Digital........................................................... 51 Tabela 10: Recursos do Projeto de Cidade Digital [33] ......................................................................... 54 Tabela 11: Padrões associados às tecnologias xDSL ............................................................................. 70 Tabela 12: Principais padrões da família 802.11 ................................................................................... 77 Tabela 13: comparação do WiFi com o WiMAX .................................................................................... 81 Tabela 14: Modulação, largura de banda e vazão dos canais ............................................................... 85 Tabela 15: Serviços x Usuários .............................................................................................................. 95 Tabela 16: Modelo de Aplicações e de Serviços ................................................................................... 95 Tabela 17: Modelo Econômico .............................................................................................................. 99 Tabela 18: Modelo Técnico ................................................................................................................. 104 Tabela 19: Fonte de recursos .............................................................................................................. 106 Tabela 20: Modelo de Gestão ............................................................................................................. 111 Tabela 21: Quantidade de recursos de telefonia na PCRJ................................................................... 123 Tabela 22: Comparação entre a solução PV e a RC-Híbrida ................................................................ 145 Tabela 23: Resumo da redução de custos em telefonia ..................................................................... 146 Tabela 24: Resoluções ANATEL sobre WiMAX .................................................................................... 159 Tabela 25: Prazos para a instalação do backhaul................................................................................ 160 Tabela 26: Capacidades mínimas de transmissão do backhaul .......................................................... 160 Tabela 27: Composição do Kit Telecentro........................................................................................... 164 Tabela 28: Participação do BNDES no PMAT ...................................................................................... 167 xiv LISTA DE ABREVIATURAS aDSL asymmetrical Digital Suberscriber Line ANATEL Agência Nacional de Telecomunicações ANEEL Agência Nacional de Energia Elétrica AP Access Point AU Access Unit BS Base Station BSS Basic Service Set CAPEX Capital Expenditure CDMA Code Division Multiple Access CNMI Central Network Management Interface CSMA/CA Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance CSMA/CD Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection DMO Direct Mode Operation DOU Diário Oficial da União DSLAM Digital Subscriber Line Access Multiplexer DSSS Direct-Sequence Spread-Spectrum (DSSS) link layer DTED Digital Terrain Elevation Data DTN Delay Tolerant Network DWDM Dense Wavelength Division Multiplexing EaD Ensino à Distância ENEM Exame Nacional do Ensino Médio ERB Estação Rádio Base ETSI European Telecommunications Standards Institute EUA Estados Unidos da América EXPA Equipe de Execução do Plano de Ação FHSS Frequency-Hopping Spread-Spectrum FIRJAN Federação das Indústrias do Rio de Janeiro FSK Frequency Shift Keying GESAC Governo Eletrônico – Serviço de Atendimento ao Cidadão GHz Giga Hertz GTECCOM Laboratório de Gestão em Tecnologia da Informação e xv Comunicação GTOPO30 Global Topographic Data HR/DSSS High-Rate / DSSS Idec Instituto Brasileiro de Defesa do Consumidor ISI Inter System Interface LAN Local Area Network LOS Line Of Sight MCT Ministério da Ciência e Tecnologia MIMO Multiple Input Multiple Output Minicom Ministério das Comunicações MMI Man Machine Interface NLOS No Line Of Sight OECD Organization for Economic Co-operation and Development OFDM Orthogonal Frequency-Division Multiplexing ONG Organização Não Governamental OPEX Operational Expenditure OTE the Hellenic Organization for Telecommunication PABX Private Automatic Branch Exchange PDA Personal Digital Assistant ou Handheld PEI Peripheral Equipment Interface PGMU Plano Geral de Metas para a Universalização do serviço telefônico fixo comutado prestado no regime público PLC Power Line Communication PME Pequenas e Médias Empresas PMR Private / Professional Mobile Radio PON Passive Optical Network PoP Point-of-Presence PST Postos de Serviços de Telecomunicações RDSI Rede Digital de Serviços Integrados Redecomep Redes Comunitárias de Ensino e Pesquisa RFI/C Request for Information and Content RFC Request for Coments RFP Request for Proposal xvi RNP Rede Nacional do Ensino e Pesquisa RTPC Rede Telefônica Pública Comutada SBTVD Sistema Brasileiro de Televisão Digital SCM Serviço de Comunicação Multimídia SDH Synchronous Digital Hierarchy SLP Serviço Limitado Privado SME Secretaria Municipal de Educação SRTM Shuttle Radar Topography Mission SS Subscriber Station STFC Serviço de Telefonia Fixa Comutada SU Subscriber Unit TETRA Terrestrial Trunked Radio TETRA The TETRA Memorandum of Understanding MoU TIC Tecnologias da Informação e Comunicação UCA Um Computador por Aluno UFF Universidade Federal Fluminense URA Unidade Remota de Assinante WiFi Wireless Fidelity WiMAX Worldwide Inter-operability for Microwave Access WLAN Wireless Local Area Network WMAN Wireless Metropolitan Area Network ZIP Zoning Improvement Plan 17 1 INTRODUÇÃO 1.1 Desafios de uma Cidade Digital Atualmente, o Brasil possui diversas operadoras e provedores que disponibilizam acessos à Internet, por diversos meios e tecnologias como fibra óptica, satélite, aDSL - asymmetrical Digital Suberscriber Line, rádio e via a rede de telefonia celular. Aliado a isso, observa-se um grande crescimento do acesso à Internet demonstrando que há uma grande demanda para esse tipo de serviço. Pode-se então imaginar que a quantidade de acessos à Internet cresce no país, impulsionada pelos benefícios alcançados, sem a necessidade de projetos de incentivo do governo, mas, no caso brasileiro, surgem diversos problemas de solução mais complexa: • Locais distantes, como na Amazônia, não recebem banda de Internet de qualquer forma exceto por satélite; • Cidades no interior do país que, embora recebam banda de Internet, a mesma é restrita (baixa taxa de transmissão) por falta de interesse comercial de provedores, pois, em princípio, a demanda não justifica os custos para a atualização dos recursos instalados; • Cidades que, embora existam diversos provedores de acesso à Internet, possuem áreas sem cobertura de Internet, pois a renda dos moradores dessas áreas não cria um atrativo comercial aos provedores. A esses locais, podemos chamar de “Buracos Negros Digitais”; • Parte da população que, embora resida em local onde há cobertura de acesso à Internet, não possui condições financeiras para contratar o serviço; 18 • Locais com baixa densidade populacional não tem Internet por falta de interesse comercial (falta de escala) de prestadores em implantar uma infraestrutura para poucos usuários. Fora esses problemas citados, voltados para a rede de acesso à Internet, a falta de condições financeiras da população para a aquisição de computadores também pode diminuir o crescimento da Internet no país. Uma barreira mais sutil pode ser causada pela falta de instrução de parte da população que pode, nem ao menos consegue enxergar os benefícios trazidos pelo acesso a rede mundial de computadores, que, por isso, não se esforça para acessá-la. 1.2 Motivação do Desenvolvimento desta dissertação O histórico das cidades digitais mostra que algumas delas tiveram seu funcionamento encerrado [2], quando o esperado era o seu crescimento. Outras, têm seu foco apenas na inclusão digital, quando a possibilidade de serviços é bastante extensa. Participando de eventos de Cidades Digitais, é possível notar a existência de um grande contingente de prefeitos, secretários municipais e técnicos com o interesse em conhecer e implantar esse tipo de projeto em seu município, mas ainda sem o conhecimento do significado de uma “Cidade Digital”, seus benefícios, riscos, custos e o caminho para alcançá-la. Um elemento motivador do desenvolvimento dessa dissertação é elaborar um modelo de implantação de Cidade Digital e, principalmente, uma metodologia para alcançá-la, que se mostre sustentável e sirva como uma infraestrutura para diversos serviços existentes ou que ainda venham a ser criados. Espera-se que esta dissertação se torne uma ferramenta útil para quem deseja conhecer e implantar uma Cidade Digital. 1.3 Objetivo Geral O objetivo geral deste trabalho é o desenvolvimento de uma metodologia genérica para a implantação de Cidades Digitais, através das boas práticas da engenharia, substituindo os métodos empíricos atualmente utilizados para o projeto 19 de uma cidade digital, podendo ser adaptados às condições locais – econômicas, geográficas, objetivos do governo – cobrindo inclusive as áreas de mais baixo poder aquisitivo e baixa densidade demográfica, onde a solução deste tipo de problema é mais complexa. 1.4 Objetivos específicos Os objetivos específicos deste trabalho são: • Definição de Cidade Digital; • Orientar o estabelecimento dos objetivos de uma Cidade Digital; • Descrição das principais aplicações e seus benefícios em uma Cidade Digital; • Descrição das principais tecnologias utilizadas em uma Cidade Digital; • Detalhamento de um modelo de implantação de Cidade Digital e metodologia baseado nas melhores práticas da engenharia; • Aglutinar em um só documento assuntos relacionados a Cidade Digital, incluindo as principais tecnologias, fontes de financiamento e metodologia de implantação. 1.5 A metodologia de desenvolvimento desta dissertação A metodologia utilizada no desenvolvimento desta dissertação consiste de: • Pesquisa na literatura científica de projetos, modelos e metodologia de implantação de cidades digitais; • pesquisa de casos implantados de cidade digital no mundo e, principalmente, no Brasil; • análise dos problemas encontrados nas diversas implantações estudadas, análise de oportunidades técnicas (novas tecnologias ou antigas a preços agora acessíveis) e econômicas (incentivos do governo surgidos ultimamente); • busca de possibilidade de redução de custos e aumento de receitas das prefeituras, elaboração de uma metodologia, desenvolvimento do modelo, implantação/simulação do modelo. 20 A participação em eventos voltados para o tema de Cidade Digital foi uma componente fundamental para a consecução desta dissertação, principalmente no entendimento das dificuldades dos responsáveis nos municípios pela implantação de projetos de Cidades Digitais. 1.6 Os principais resultados do trabalho Os principais resultados desta dissertação são a conceituação de Cidade Digital, a descrição das possibilidades de aplicações e as tecnologias que as suportam e, principalmente, a proposta de uma metodologia para diminuir os riscos e auxiliar na obtenção de um projeto com melhor relação de custo/benefício, adequação às necessidades locais e maior vida útil da rede e dos serviços. Apresenta também o caso real onde, em um projeto municipal de redução de custos em telefonia, identificou-se que a possível redução seria suficiente para a implantação de uma Cidade Digital. 1.7 A organização do texto O capítulo 2 - CONTEXTUALIZAÇÃO apresenta a conceituação do tema de Cidade Digital, descreve a situação atual de banda larga no Brasil, detalha a importância da banda larga no desenvolvimento local e exemplifica algumas Cidades Digitais no Brasil e no mundo, com ênfase a Amsterdam, primeira cidade digital no mundo. O capítulo 3 - TRABALHOS RELACIONADOS descreve os modelos de cidades digitais encontrados na literatura técnica e modelos propostos pelo governo no Brasil. O capítulo 4 - ABORDAGENS TRADICIONAIS ADOTADAS NA CONSTRUÇÃO DE CIDADES DIGITAIS descreve os Telecentros, embrião das cidades digitais, as aplicações e tecnologias utilizadas nas cidades digitais, assim como a sua arquitetura básica. O capítulo 5 – METODOLOGIA DE IMPLANTAÇÃO descreve os passos para o projeto e a implantação da cidade digital. O capítulo 6 ESTUDO DE CASO: VIABILIZAÇÃO ECONÔMICA DE UMA ESTRUTURA DE CIDADE DIGITAL A PARTIR DA REDUÇÃO DE CUSTOS DO USO DA TELEFONIA PELO GOVERNO MUNICIPAL onde, em um caso real, identificou-se que a economia dos custos da telefonia do governo municipal, juntamente a recursos já existentes ou planejados, seria suficiente para viabilizar a implantação de uma Cidade Digital. O capítulo 7 - CONCLUSÕES E SUGESTÕES DE TRABALHOS 21 FUTUROS encerra a dissertação e apresenta as possibilidades de continuação de pesquisa neste tema. O 22 ANEXO I – Marco Regulatório Brasileiro descreve as leis e normas relacionadas à implantação de cidades digitais. 0 - ANEXO II - Programas de Incentivo no Brasil descreve os principais programas governamentais que podem auxiliar, direta ou indiretamente na implantação de cidades digitais. 23 2 CONTEXTUALIZAÇÃO 2.1 Conceituação O conceito de Cidade Digital existe desde 1994 com o planejamento e a posterior implantação na cidade de Amsterdam da DDS – De Digitale Stadt [1]. Mas, o que pode ser entendido como uma Cidade Digital? É comum o entendimento de Cidade Digital estar associado a Inclusão Digital e a tecnologia de redes sem fios, especialmente WiFi, embora os objetivos possam ser bem mais amplos e inúmeras outras tecnologias possam ser utilizadas. O conceito de Cidade Digital pode ser entendido de quatro formas principais: 1. Provimento de acesso sem fio à Internet para toda a comunidade, sem depender de serviços oferecidos por operadoras de telecomunicações [58]. O acesso normalmente é gratuito e por tecnologia de rede sem fio servindo como uma das mais importantes ferramentas de inclusão digital; 2. Existência de uma rede municipal de comunicação de dados ubíqua, através da qual o governo municipal pode processar suas aplicações e disponibilizar informações às empresas e aos munícipes. A rede possui características de garantia de QoS (Quality of Service) para suportar aplicações em Portal para o cidadão, telefonia sobre VoIP (Voice over IP), imagens de segurança, de monitoração de trânsito, entre outras; 3. É a aplicação do conceito de “Terra Digital” no âmbito de uma cidade [15]. Em [16], encontra-se descrito o conceito de Terra Digital como uma nova onda de inovação tecnológica que permite capturar, armazenar, processar e exibir uma quantidade sem precedentes de informações sobre o planeta e uma 24 grande variedade de fenômenos, tanto do meio ambiente quanto culturais. Muitas dessas informações serão georreferenciadas; 4. Portais Web usando cidades físicas como uma metáfora para information spaces [19]. Através deles, cidadãos e visitantes podem acessar serviços administrativos do governo, obter informações sobre a infraestrutura física da cidade, participar de comunidades sociais e realizar negócios. O conceito de Cidade Digital pode ser ampliado em vários sentidos: • Tipo da área coberta – quando há acesso às redes em áreas rurais, pode-se estender o conceito para Município Digital. As pessoas e os negócios de áreas rurais podem necessitar do acesso à Internet mais do que os residentes nas cidades, compensando o isolamento físico a locais como escolas, lojas, empresas e órgãos do governo; • Geográfico – Não apenas uma cidade ou município, o conceito pode englobar uma metrópole com vários municípios, estados, país ou mesmo todo o planeta1; • Infraestrutura de rede – diversas tecnologias, além do WiFi, podem ser utilizadas para a implantação de cidades digitais, como aDSL (asymmetrical Digital Suberscriber Line), PLC (Power Line Communication) e PON (Passive Optical Network); • Aplicação – além do acesso à Internet, uma cidade digital pode ser utilizada para aplicações de gestão do município – trânsito, segurança, limpeza, saúde e educação – e aplicações privadas; • Abrangência governamental – mais do que servir a uma cidade ou município, os estados ou o governo federal podem se beneficiar de uma cidade digital. A cobertura da União Européia seria um exemplo abrangência ainda mais ampla; • Modelo de negócio – Além do acesso gratuito, alguns serviços podem ser cobrados dos munícipes e de empresas; 1 No futuro, as viagens espaciais e as DTN – Delay Tolerant Network tornarão possível aumentar ainda mais a abrangência do conceito de Cidade Digital [45]. 25 • Utilização – não apenas para a utilização normal, mas também para experimentos de cientistas e desenvolvedores em TIC – Tecnologia da Informação e Comunicação; • Modelo de Informações – a disponibilização de informações sobre o município relacionadas através de diversos atributos como geográficos, temporais e econômicos pode propiciar a criação de novas aplicações úteis ao desenvolvimento local; • Objetivo – inclusão digital, alavancar o desenvolvimento econômico, melhora dos serviços prestados pelo governo, lazer e outros; • Construção da rede – além da opção mais óbvia da construção da rede pelo governo municipal, a mesma pode ser realizada pela iniciativa privada sob a forma de concessão. O subsídio pode ser uma forma de incentivar provedores a crescer a sua rede ao invés da criação de uma segunda rede; • Gerência, operação e manutenção – pode ser realizado pelo governo ou terceirizado para governos de outras cidades ou para a iniciativa privada; 2.2 Situação Atual da Banda Larga no Brasil O Brasil, atualmente, possui pouco mais de 11 milhões de acessos de banda larga, conforme mostra a Tabela 1, onde quase 70% deles são da tecnologia aDSL seguido, de longe, dos acessos entregues por TV por assinatura e cerca de meio milhão com acesso através de tecnologia de rádio. Frente ao total, a quantidade de acessos via satélite (21 mil em 2007) [40] e de banda larga móvel das operadoras de celular (4.618 mil no 1T09) [40] ainda é pouco significativa, onde o custo, no caso do acesso satélite, juntamente com a disponibilidade, no caso das operadoras de celular, parecem ser os maiores impedimentos para o seu crescimento. Existem ainda conexões IP dedicadas utilizadas no mercado corporativo. 26 Tabela 1: Total de conexões de Banda Larga no Brasil Tecnologia 1° trim. 2008 2° trim. 3° trim. 4° trim. 1° trim. 2° trim. 3° trim. 2008 2008 2008 2009 2009 2009* ADSL (milhares) 5.936 6.322 6.706 7.001 7.256 7.494 7.588 TV Assinatura (milhares) 1.943 2.100 2.431 2.589 2.680 2.835 3.020 Outros (Rádio) (milhares) 405 415 420 420 424 425 500 Total (milhares) 8.284 8.837 9.557 10.010 10.360 10.754 11.108 4,39 4,67 5,04 Acessos/ 100 hab. 5,26 5,43 5,62 5,80 Fonte: Operadoras, ABTA e Teleco, não inclui satélite e IP dedicado * Estimativa preliminar da Teleco - 2009. Apesar de o Brasil estar na 9ª posição quando o critério é a quantidade de acessos de banda larga, conforme mostra a Tabela 2, a relação de aproximadamente 6 acessos por cada 100 habitantes, detalhado na Tabela 1, coloca o Brasil longe do primeiro mundo, onde essa relação é acima de 30, conforme a Tabela 3, e ainda abaixo da média mundial. 27 Tabela 2: Países com a maior quantidade de acessos de banda larga no mundo Outro problema além da pouca quantidade de acessos para a população é sua má distribuição. A Figura 1 mostra que a penetração dos acessos de banda larga nas regiões nordeste e norte é muito mais baixa do que no resto do país. Esta defasagem é facilmente explicada pelos baixos índices de renda dessas regiões, tornando um mercado pouco atrativo às grandes operadoras de telecomunicações e provedores de acesso à Internet. Figura 1: Penetração de acessos Banda Larga por região. Fonte: Atlas Brasileiro de Telecomunicações 2008 Embora o desafio do Brasil de levar o acesso à Internet a uma posição de primeiro mundo seja enorme, o crescimento anual da quantidade de acesso 28 demonstrado na Tabela 2 (32,7% de 2007 para 2008) demonstra que o país caminha nessa direção. 2.2.1 Novas Metas de Universalização Uma das formas encontradas para acelerar a inclusão digital no Brasil foi a troca da obrigação das concessionárias de telefonia fixa da implantação de Telefones de Uso Público (TUPs) pelo compromisso de implantar infraestrutura de banda larga a todos os municípios brasileiros. A ANATEL aprovou em 21 de dezembro de 2007 a substituição dos Postos de Serviços de Telecomunicações (PSTs) urbanos, previstos no Plano Geral de Metas para a Universalização (PGMU) do Serviço Telefônico Fixo Comutado (STFC) – por backhaul de banda larga [56]. Com a alteração, as concessionárias do serviço telefônico fixo deverão, até dezembro de 2010, levar a rede de banda larga até a sede de todos os municípios brasileiros e a cerca de três mil localidades. Os PSTs previstos em áreas rurais serão mantidos. A proposta da ANATEL prevê que: • 20% dos municípios sejam atendidos até junho de 2008; • 40%, até dezembro de 2008; • 80%, até dezembro de 2009; • 100%, até dezembro de 2010. A velocidade da banda larga deve ser no mínimo: • 2 Mbps para localidades com até 5 mil habitantes; • 4 Mbps para localidades com mais de 5 mil habitantes; • 8 Mbps para municípios com até 20 mil habitantes; • 16 Mbps para municípios com até 40 mil habitantes; • 32 Mbps para municípios com até 60 mil habitantes; • 64 Mbps para municípios acima de 60 mil habitantes. As concessionárias também assumiram o compromisso de oferecer gratuitamente acesso banda larga a 55 mil escolas públicas urbanas até 2025. Através de carta à ANATEL [57], o IDEC – Instituto Brasileiro de Defesa do Consumidor esclarece “Com essa troca, não foram impostas regras de 29 compartilhamento no uso desta infraestrutura: mesmo que existam redes locais já instaladas (por pequenos provedores ou pelo próprio poder público local), as concessionárias não serão obrigadas a interconectar sua infraestrutura com estas redes para permitir o escoamento do tráfego, o que, na prática, induzirá a uma situação onde estas redes locais passarão a competir em situação profundamente desigual com os serviços de banda larga oferecidos pelas concessionárias de STFC. O resultado previsível é de aumento da concentração, diminuição da concorrência e, conseqüentemente, o estabelecimento de tarifas mais altas.”, previsão que parece ser realista. Tabela 3: Densidade de Banda Larga (por 100 hab.) 2.3 Importância da Banda Larga O governo federal brasileiro tem uma grande preocupação com a inclusão digital da população, por isso, lançou diversos programas como o “Cidadão Conectado - Computador para Todos” [46] e o “Computador portátil para professores” [47]. Geralmente, é difícil mensurar o impacto direto da adoção de uma infraestrutura de banda larga na economia e no desenvolvimento local, embora exista o sentimento de que a infraestrutura de banda larga traz um forte impacto 30 positivo [3], exemplificando com o caso de Arjeplog, na Suécia. Arjeplog, uma cidade de 3.300 habitantes próxima ao Círculo Polar Ártico tinha a economia baseada na mineração do chumbo e na silvicultura (estudo para a manutenção, o aproveitamento e o uso racional das florestas). A implantação da banda larga contribuiu para a criação de novos empregos pela indústria automobilística que criou um centro de testes de inverno. Em [14], é apresentado o resultado de um estudo realizado nos EUA com o objetivo de mensurar o impacto da adoção da banda larga na economia. O estudo foi realizado entre 1998 e 2002 através de técnicas econométricas comparando áreas, identificadas pelo código ZIP (correspondente ao CEP do Brasil), com e sem a disponibilidade de banda larga. Para esse estudo foram analisados 22.390 ZIP – Zone Improvement Plan (correspondente ao CEP no Brasil), e suas respectivas informações econômicas e demográficas dos órgãos oficiais. Durante o período, foram acompanhadas as informações econômicas de acordo com a disponibilidade de banda larga, renda, nível educacional e área rural x urbana. O resultado do estudo demonstra que a adoção de banda larga intensifica o desempenho e o crescimento econômico e que seus impactos são reais e mensuráveis. Por outro lado, o estudo não detectou impacto no crescimento dos salários. A Tabela 4 descreve o impacto estimado na economia. Tabela 4: Magnitude estimada do impacto da Banda Larga Indicador Econômico Resultados Empregos A banda larga adicionou aproximadamente 1-1,4% à taxa de crescimento, 1998-2002 Novos negócios (número de empresas) A banda larga adicionou aproximadamente 0,5-1,2% à taxa de crescimento, 1998-2002 Aluguéis de residências (valor Crescimento de 6% ou mais em 2000 nos locais onde a banda dos aluguéis) larga estava disponível a partir de 1999 Divisão de segmento de mercado A banda larga adicionou aproximadamente 0,3-0,6% ao mercado de empresas do setor de TI, 1998-2002 A banda larga reduziu a fatia de pequenas empresas (<10 empregados) em aproximadamente 1,3-1,6%, 1998-2002 À primeira vista, crescimentos da ordem de 1% podem parecer pequenos, mas são significativos nesse universo onde a taxa típica de crescimento é de apenas 1 dígito. Por exemplo, a taxa global de crescimento analisada foi de 5,2% entre 1998 31 e 2002, sendo assim, 1% é um impacto sensível. Mas para que os impactos positivos surjam na economia, é necessário que a banda larga seja realmente utilizada e que não apenas esteja disponível. 2.4 O Sistema Brasileiro de TV Digital A televisão, devido a sua grande penetração nos lares brasileiros [31] mostrase como uma importante ferramenta na disseminação de informações à população, principalmente a parte mais carente que não tem acesso às facilidades da informática e da Internet. Visando democratizar a informação por meio do acesso à tecnologia digital, muito mais do que simplesmente disponibilizar um sistema de televisão de melhor qualidade do que o analógico, foi instituído a partir do Decreto Presidencial 4.901, de 26 de novembro de 2003, o Projeto Sistema Brasileiro de Televisão Digital. Na época, existiam três padrões de televisão digital terrestre: o americano ATSC-T, o europeu DVB-T e o japonês ISDB-T. No Brasil, o Governo decidiu realizar uma pesquisa para ter sua própria tecnologia para a TV digital, com o objetivo de escolher o padrão mais adequado à sua própria realidade [31]. Ao invés de simplesmente comprar os direitos de uma televisão digital, o governo decidiu criar o Sistema Brasileiro de Televisão Digital, com características brasileiras. “um projeto não apenas para aqueles que podem pagar por um serviço a cabo ou por satélite” conforme discurso do ministro das Comunicações, Hélio Costa [31]. A Figura 2 detalha o diagrama esquemático de um sistema de televisão digital. 32 Figura 2: Diagrama esquemático de um Sistema de TV Digital [30] Foi realizado um estudo comparando os 3 principais padrões de televisão digital e, baseado no ISDB-T, foi desenvolvido no Brasil o padrão SBTVD/ISDB-Tb, que difere do original principalmente pelo emprego da compressão de vídeo MPEG4 AVC (mais avançada que a MPEG-2 utilizada no ISDB-T), imagem apresentada em 30 quadros por segundo mesmo em dispositivos portáteis (o ISDB-T oferece apenas 15 quadros por segundo para dispositivos portáteis) e suporte para interatividade usando o middleware (software intermediário entre hardware da TV e programas aplicativos) chamado "Ginga". 2.4.1 A interatividade A interatividade pode ser pensada como uma possibilidade do usuário exercer influência sobre o conteúdo ou a forma da comunicação e é detalhada nos níveis a seguir [58]: • Nível 0: A ação do espectador resume-se a ligar e desligar o aparelho, regular o volume, brilho ou contraste e trocar de canal; • Nível 1: A facilidade de gravação de programas é inserida de alguma forma à televisão; • Nível 2: O telespectador pode interferir no conteúdo enviando informações a partir de telefones, por fax ou por correio eletrônico; 33 • Nível 3: Pode-se participar do conteúdo em tempo real, escolhendo ângulos de câmeras e diferentes encaminhamentos das informações; • Nível 4: Possibilidade a gravação dos conteúdos por programa e não por tempo definido; congelar a tela e reiniciar a partir de um programa sendo executado ao vivo; acesso à Internet via set-top box, porém com páginas desenvolvidas em linguagem específica para acesso via televisão. A partir deste nível de interatividade é necessário um canal de retorno ligando o telespectador à emissora. Para esse nível, um acesso equivalente ao de uma linha discada (33,6 Kbps) é suficiente; • Nível 5: O telespectador pode participar da programação enviando vídeo de baixa qualidade originado por intermédio de uma webcam ou filmadora analógica. Torna-se necessário um canal de retorno com largura de banda maior, como por exemplo, um acesso banda larga de 128 Kbps; • Nível 6: A maior largura de banda do canal de retorno oferece a possibilidade de envio de vídeo de alta qualidade, semelhante ao transmitido pela emissora; • Nível 7: Neste nível, o telespectador passa a se confundir com o transmissor, de forma semelhante ao que acontece na Internet hoje, onde qualquer usuário pode publicar um site. A partir no nível 4 de interatividade, o canal de retorno torna-se essencial. Quanto maior o nível de interatividade requerida, maior será a banda e qualidade necessárias a esse canal. Os sistemas atuais de TV digital são fortemente baseados no emprego das redes telefonia fixa. Pesquisa-se um modelo de uma rede que disponibilize o canal de retorno para a TV Digital no Brasil. Para garantir o sucesso da interatividade, o canal de retorno dever ser confiável, tanto do ponto de vista de segurança, com a possibilidade do uso de criptografia, quanto de manutenção da taxa de transmissão sob diversas circunstâncias. Algumas propostas têm sido feitas em relação ao meio, incluindo o uso da linha telefônica, uso de telefonia celular, uso de comunicação em linhas de distribuição (power line communications - PLC), utilização de sistemas de formação 34 de redes ad hoc, utilização de radiofreqüência, em faixa aberta ou na faixa reservada à transmissão de televisão. Um projeto de Cidade Digital pode contribuir para o crescimento da interatividade da TV Digital através da disponibilização de um canal de retorno confiável, de banda larga e com baixo custo, pois o mesmo será dividido por diversas aplicações e não apenas dedicado à interatividade. 2.5 Cidades Digitais no Brasil e no Mundo Nesta seção, são apresentados alguns projetos de Cidade Digital que se destacaram e que foram objeto de estudos publicados em artigos científicos. O caso de Amsterdam, por ser o primeiro no mundo, dando uma visão histórica do tema, o caso de Piraí - RJ, por ser o primeiro e o mais debatido no Brasil e os do Vale do Silício – EUA demonstrando algumas possibilidades de insucesso mesmo em um dos países mais ricos e que mais detém conhecimento em TIC. 2.5.1 Amsterdam A primeira Cidade Digital surgiu em Amsterdam – Países Baixos em janeiro de 1994 com a DDS – De Digitale Stadt [1]. O projeto foi elaborado por iniciativa do centro cultural e político “De Balie”, do governo Municipal e de uma organização de ativistas em computação da Universidade de Amsterdam chamados “Hacktic” que publicava uma revista sobre o assunto [13]. Teve como objetivos criar uma esfera eletrônica que permitisse a participação, discussão e troca de informações. As informações da Prefeitura de Amsterdam foram abertas ao público através da conexão entre os sistemas internos de informação e à Internet. Isso mudou a organização pública, uma vez que os serviços públicos tornaram-se, de repente, acessíveis ao grande público. O momento escolhido para a criação da Cidade Digital foi determinado pelas eleições locais que viabilizaram o suporte financeiro de sua implantação, estabelecendo uma ponte entre a Prefeitura e os cidadãos. A Figura 3 exibe a 1ª interface da Cidade Digital, por onde os usuários podiam acessar os seus serviços. Ela foi substituída em 1994 pela DDS 2.0 e em 1995 pela interface DDS 3.0 conforme a Figura 4. 35 Figura 3: Interface 1.0 da DDS No final dos anos 90, a DDS começou a ter forte concorrência de outros provedores de Internet grátis, como o Hotmail e universidades. A estrutura institucional alterou-se pela criação de uma fundação e passou a ser subsidiada por atividades como consultoria e web-design, desenvolvidas pela própria Cidade Digital no lugar de fundos governamentais. No início dos anos 2000 a DDS deixou de existir, de acordo com seu formato original, havendo ainda parte dela como uma entidade comercial. Figura 4: Interface 3.0 da DDS 36 2.5.2 São Francisco e Vale do Silício Em meados de 2005, a cidade São Francisco instituiu a TechConnect como uma estratégia para promover a inclusão digital através do acesso à Internet e computadores a preços acessíveis, principalmente à população de baixa renda, treinamento e suporte para a comunidade e disponibilidade de conteúdo relevante. Em setembro de 2005, a TechConnect lançou uma RFI/C (Request for Information/Comments) determinando que o acesso de banda larga à Internet a preços acessíveis é essencial para unir os residentes em São Francisco às oportunidades sociais, informacionais, educacionais e econômicas. Posteriormente, apesar da cidade de São Francisco possuir uma infraestrutura de banda larga baseada em aDSL, fibra óptica e por cabo, a RFI/C passou a designar “acesso de banda larga sem fio” ao invés de “acesso de banda larga”. Não foram supridos às empresas interessadas, os dados de locais onde ainda não existia banda larga como renda, etnia e localização geográfica. Em dezembro de 2005, a cidade lançou a RFP (Request for Proposal) adotando um modelo com as seguintes características: • os custos de construção, operação e manutenção não seriam de responsabilidade da cidade; • o serviço de nível básico seria gratuito; • a cobertura da área livre da cidade deveria ser de, no mínimo, 95%; • a cobertura dos 1º andares e térreos das áreas construídas, residenciais e comerciais, deveria ser de, no mínimo, 90%; • a partir do 2º andar a cobertura deveria ser de, no mínimo, 90%, mas apenas para o perímetro das construções; • os serviços considerados como “Premium” seriam pagos, mas de valor inferior aos praticados pelos serviços alternativos. Os problemas começaram a surgir pela topografia da cidade, repleta de colinas, pela alta densidade urbana com prédios demandando soluções específicas e pelo não detalhamento de “serviços alternativos”, pois durante o período de estudo e licitação surgiram serviços como o aDSL da AT&T a U$13 mensais. 37 Em resposta a RFP, a cidade recebeu 6 propostas que foram analisadas e classificadas em possíveis 80 pontos, além de entrevistas orais, onde o consórcio da Earthlink com a Google foi vitorioso. Somando seis meses de discussão sobre o contrato, o mesmo foi assinado apenas em janeiro de 2007. Ainda havia a necessidade de aprovação do contrato por dois órgãos municipais levando a negociações, encerradas apenas em outubro de 2007 sobre, por exemplo, a estética das antenas e se realmente a cidade deveria construir e operar uma rede própria. Devido a demora, a Earthlink retirou-se do projeto que continuou voltado para o fornecimento de computadores e treinamento para a população de baixa renda, não cobrindo mais a solução de rede sem fio. Em [2], são detalhados os projetos de Cidade Digital previstos, porém nem todos implantados, para a área da baía de São Francisco, nos Estados Unidos. 2.5.3 Piraí Digital O projeto de Piraí – RJ é o exemplo mais discutido no Brasil quando o assunto é cidades digitais. Considerada primeira cidade digital do Brasil, Piraí lançou-se nesse projeto para contornar uma situação difícil do município. Em meados dos anos 90, a privatização da distribuidora de energia elétrica Light e o fechamento da fábrica de papel Piraí eliminaram aproximadamente 1.200 empregos diretos no município de Piraí. Nesse momento, o prefeito estruturou um programa com o objetivo de, analisando os potenciais do município, encontrar um caminho para o desenvolvimento local. Um dos pontos mais importantes verificados foi que Pirai é o município do Rio de Janeiro que possui, em suas terras, a maior extensão da rodovia Presidente Dutra, que interliga a cidade do Rio de Janeiro a São Paulo, trazendo um grande potencial logístico. A infraestrutura para a recepção de novas empresas, como transportes, água e energia elétrica estavam presentes, mas faltavam recursos de comunicação – telefone e Internet. Em 1996, a própria prefeitura tinha à disposição de sua gestão apenas 2 linhas telefônicas e dois computadores. Iniciou-se o projeto de cidade digital que teve um forte cunho educacional levando a Internet a todas as escolas locais, e social, através da implantação de diversos telecentros. Implantou-se um condomínio industrial, criouse um pólo de piscicultura e foi incentivada a formação de cooperativas. 38 Apesar de o Plano Diretor ter sido iniciado em 1997, o programa “Piraí – Município Digital” foi lançado apenas em abril de 2002, quando foi encaminhada uma proposta para a implementação da uma rede educacional no valor aproximado de R$1,5 milhão ao BNDES. Essa a proposta foi recusada. Em junho de 2002 foi formalizado um convênio entre a prefeitura e a Universidade Federal Fluminense para o desenvolvimento de um projeto educacional envolvendo escolas, laboratórios, bibliotecas e interligando-os por meio digital. Percebeu-se então que, os recursos do PMAT para a interligação das secretarias, sem alteração significativa do volume financeiro, poderiam suprir a implantação da rede educacional [48]. A estrutura atual da rede da Piraí conta com: • 103 prédios • 4 Telecentros interligados • 8.000 computadores • 10 Hotspots conectados As tecnologias empregadas na implantação da cidade digital de Piraí foram: • WiFi • Radiaflex (distribuição do sinal sem fio através de cabos irradiantes Radiaflex é marca registrada da Radio Frequency Systems) • VDSL • PLC – Power Line Communication • Fibra Óptica 39 Os principais serviços disponíveis são: • Internet • Streaming • Intranet • Sistemas Gestão Integrados • VoIP • E-mail cidadão • Portal da • Telessaúde / Telemedicina Educação A Figura 5 ilustra a rede atual do município de Piraí interligando os prédios públicos e escolas da região, além de hotspots para o acesso da população. Figura 5: Diagrama da rede atual de Piraí Piraí participa do projeto UCA – Um Computador por Aluno [50], onde em julho de 2007 entregou 5.500 laptops a cada um dos alunos e 500 laptops aos professores da rede municipal. 2.5.4 Conclusões Os casos apresentados de Cidades Digitais podem demonstrar que o envolvimento do governo, em suas diversas esferas, mas principalmente na municipal é importante para o sucesso do projeto, mas também a sua falta de agilidade pode comprometê-lo. Normalmente, estão voltados para a área de 40 educação e disponibilização de banda larga à população de mais baixa renda que, sem esse auxílio, não teria como contratar o serviço por meios próprios. Ignorar peculiaridades da localidade, como sua topografia ou a falta do conhecimento detalhado do público alvo e de seus anseios também pode comprometer o sucesso do projeto. Encontrar a fonte de recursos para a sustentabilidade da Cidade Digital é essencial para atrair investidores privados e manter a operação, pois o sucesso inicial não garante a perpetuação do projeto. A análise não demonstra, mas sugere que quanto mais carente for a localidade de implantação do projeto de Cidade Digital, maior será a oportunidade de desenvolvimento da economia e da educação local. 41 3 TRABALHOS RELACIONADOS Apesar de o tema Cidades Digitais ser atual, com diversos exemplos no Brasil e no mundo, é escassa a sua literatura sobre modelos e metodologias para a sua implantação. Neste capítulo, são apresentados os modelos para a criação de Cidades Digitais encontrados em artigos publicados por pesquisadores e por documentos do governo brasileiro. 3.1 Modelo para a América Latina Em [5] é descrito que países da América Latina tiveram um grande atraso na implantação da telefonia fixa, onde a implantação de redes celulares foi a forma encontrada para aproximar esses países dos padrões de telefonia do primeiro mundo, conforme a Figura 6. Esse atraso da implantação da telefonia fixa acabou deixando uma rede física limitada para a implantação de acesso à Internet em banda larga. A TV a cabo, uma alternativa de infraestrutura para banda larga, também teve pouca penetração. 42 Figura 6: infraestrutura sem fio e com fio 2003. Fonte: Banco Mundial A limitação da rede física, assim como o crescimento da quantidade de telefones móveis nos países analisados [5] sugere para a América Latina um modelo de banda larga baseado em tecnologia sem fio. A Tabela 5 faz uma comparação das tecnologias de banda larga baseada na rede celular com a tecnologia WiFi. Exceto em segurança e em penetração, a comparação é favorável ao WiFi, principalmente na taxa de transmissão (Mbps) e no preço do serviço, fator importantíssimo quando se analisa o uso da tecnologia por uma população de baixa renda. O custo elevado dos equipamentos das tecnologias 3G certamente propiciarão valores de serviços mais elevados do que os da tecnologia WiFi. Tabela 5: Comparação das tecnologias 3G celular x WiFi Fatores Descrição Cellular (EV/DO – EDGE) Pontuação 0–7 WiFi Pontuação 0–7 Confiabilidade Tempo em que o sistema está ativo (%) 98% 6 100% 6 Velocidade Mbits/s 1.8 Mbits/s (HSPA) 2 11 Mbits/S 5 Segurança Probabilidade de que a rede tenha a segurança violada 5% (%) 5 25% 3 Penetração Disponibilidade geográfica 45% (2005) 3 743 hotspots 1 U$ 68,00 1 U$ 29,00 4 Preço Pontuação total Cobrança mensal para uso ilimitado Média das pontuações individuais 3 4 Fontes: GSM World (2007), Digiworld América Latina (2007) (Telefónica, 2007), e JiWire, 2008). Foi construído apenas para o México um modelo, baseado no software iThink®, para auxiliar a determinação do padrão da difusão das tecnologias de 43 banda larga sem fio. O modelo, exemplificado na Figura 7 é composto por 3 partes: duas são as tecnologias exploradas e a terceira corresponde a diferentes fatores que podem alterar o padrão de adoção das tecnologias, como, por exemplo: o tamanho do mercado, os preços atuais e previstos dos serviços, a qualidade dos serviços, o histórico do crescimento do 2G e a renda média da população. O modelo assume premissas como que o 3G celular substitui a tecnologia WiFi. É esperado que as grandes desigualdades de renda resultem em uma maior adoção da tecnologia WiFi do que a tecnologia 3G. O modelo descrito gera uma simulação para 36 meses do crescimento de 3G e WiFi exibida na Figura 8 onde os cálculos mostram um crescimento significativamente maior do WiFi. Enquanto a população de maior renda fará uma opção entre as tecnologias, à população de menor renda, resta apenas a tecnologia mais barata. 44 Figura 7: Modelo para a adoção de Celular x WiFi em acessos de banda larga [5] Figura 8: Adoção de Celular 3G x WiFi (México, 2008) 45 O modelo é focado nas áreas urbanas, indicando o acesso à Internet pelas pessoas de mais baixa renda através de estabelecimentos comerciais com tecnologia WiFi. O artigo salienta que enquanto nas áreas rurais o problema é a falta total de acesso, nas áreas urbanas o problema é pela falta de conhecimento da tecnologia, baixa renda e ausência de computadores e que sem o apoio do governo, locais com a população de mais baixa renda, certamente se tornarão buracos no “mapa digital”. 3.2 Modelo para a Grécia Em [3] é proposto um modelo de negócios para a exploração ótima das redes de banda larga metropolitanas na Grécia. A disponibilidade de acessos DSL na Grécia (menos de 10%) é a mais baixa entre os países da OECD enquanto em outros países como a Bélgica e a Coréia essa taxa alcança 100%. Isso é um dado significativo, uma vez que praticamente 100% dos acessos à Internet da Grécia são da tecnologia DSL. A quantidade de acessos por cada 100 habitantes é de quase 3 [3] (dado de junho de 2006), sendo a mais baixa da Europa. Embora essa relação seja baixa, o índice de crescimento é bastante expressivo. É destacado no artigo [3] que o pequeno potencial de crescimento de serviços de banda larga e a exclusão tecnológicas a que as áreas mais remotas do país são submetidas limitaram o crescimento da rede de banda larga. Outro obstáculo à disseminação da banda larga era a pouca concorrência, uma vez que praticamente toda a infraestrutura de backbone e de acesso era de apenas uma operadora pública, OTE – The Hellenic Organization for Telecommunication, atualmente privatizada. A inexistência de uma estrutura regulatória para o provimento de serviços em telecomunicações inibia o surgimento de operadoras privadas. Além disso, a atividade de provedores nas áreas rurais e em pequenas cidades da Grécia é muito limitada, uma vez que o investimento em infraestrutura de telecomunicações nessas áreas não é considerado lucrativo. Foram pesquisadas implantações de cidades digitais no mundo para orientar o desenvolvimento do modelo para a Grécia. A Tabela 6 lista as características básicas de alguns projetos. 46 Tabela 6: Características básicas de modelos de negócios [3] Modelos de Negócios Operadora do governo Operadora local (do município, da comunidade, etc) Operadora privada Consórcio Rede de fibra 2 apagada Conexões de última milha Fundos do Governo Modelo irlandês Stokab Amsterdan CANARIE (Canadá) Viena LocalRet Wellington x X X X x X X X X Fundos privados Collocation Facilities Leasing to telecommunications providers Supply of services UTOPIA X X X x X x X x X x X X X X X x X X x X X X X x x x x x x X X x x x x X X O modelo desenvolvido para a Grécia tem os seguintes objetivos: • Determinar o papel do governo municipal e da província; • Garantir a competição saudável; • Definir o grau de envolvimento do setor privado; • Garantir a viabilidade de uma rede óptica metropolitana pública; • Assegurar os recursos para a operação, manutenção e expansão; • Promover a competição pelo oferecimento de melhores serviços com custos mais atrativos aos cidadãos. O modelo possui basicamente três níveis, conforme mostra a Figura 9, onde o primeiro determina que organização (pública ou privada) explora os equipamentos passivos da rede (basicamente fibras e dutos). O segundo nível define quem provê e explora os equipamentos ativos da rede, os comutadores e roteadores. O terceiro nível determina quem oferece o acesso, os serviços e o conteúdo. 2 Fibra apagada – Serviço de locação de fibras ópticas já implantadas, mas sem os equipamentos de ponta. 47 Figura 9: Os níveis básicos de modelos de negócios [3] A Tabela 7 detalha as vantagens e desvantagens da implantação desse modelo. Para que se encontre o modelo ótimo, é necessário considerar que: • A competição entre os provedores de serviço é benéfica aos consumidores não apenas financeiramente, mas também por aumentar o portfólio de serviços; • Na Grécia, a maioria dos provedores de serviço não tem condições financeiras de construir e manter suas próprias infraestruturas de telecomunicações; • Se um único provedor detém e gerencia sozinho um nível da rede, torna-se difícil garantir um tratamento igualitário aos vários provedores dos outros níveis. 48 Tabela 7: comparação dos modelos local e regional para a implantação da banda larga [3] Um dos pontos fundamentais do modelo é a disponibilização de dutos e construção de novos para a passagem dos recursos de rede. Esses dutos podem ser fornecidos em rodovias, estradas de ferro, pontes por concessionárias de rodovias, empresas de energia elétrica, de telefonia etc. Assim, é mais adequado que o nível 1 da rede fique sob uma administração pública, deixando a competição atuar nos dois níveis acima. São comparados em [3] os modelos em nível local, regional e nacional, onde deveria ser criada uma empresa, responsável pela elaboração do modelo de exploração da banda larga, municipal, regional ou nacional, conforme a Figura 10. 49 Figura 10: Os cenários de modelos de negócios para a Grécia [3] O resultado da comparação foi favorável ao modelo nacional devido à várias características: • Uma administração nacional evitaria dificuldades técnicas e econômicas na interconexão de redes regionais e municipais; • Os provedores de serviços estariam sujeitos as mesmas políticas em qualquer local do país; • Redes em áreas menos competitivas subsidiariam outras localizadas em áreas mais competitivas; • Simplificação do gerenciamento pela padronização; • Os provedores de serviços poderiam oferecer seus serviços nacionalmente. Assim o modelo proposto ficou conforme a Figura 11, onde haveria uma grande empresa pública responsável pelo nível 1 em nível nacional e ampla competição nos níveis 2 e 3 do modelo. 50 Figura 11: O modelo de negócios proposto [3] 3.3 Modelo do Governo de Minas Gerais No dia 18 de setembro de 2009, foi lançado pelo Governo de Minas Gerais, o “Programa Minas Digital” [33] para levar acesso à Internet a mais de 200 municípios de menos de 20 mil habitantes. Tem como diretrizes “Promover a alfabetização digital e universalização do uso da Internet, permitindo acesso a informações gerais e específicas do Estado, nas áreas econômica e social, a todos os cidadãos. Espera-se ao final do projeto a promoção da inclusão digital no Estado de Minas Gerais“. O programa tem como desafios o fato de que, dos 853 municípios, há 350 com menos de 20 mil habitantes que não possuem acesso regular à Internet, assim como a falta de backhaul e a falta de infraestrutura interna de distribuição do sinal nos municípios. No Plano de Negócios adotado, o Governo de Minas Gerais doa ao município os equipamentos após a implantação da infraestrutura. A operação da rede é realizada por uma ONG (Organização Não Governamental) conveniada com o município para esse fim. Por sua vez, a ONG contrata uma provedora de SCM (Serviço de Comunicação Multimídia) para gerenciar a rede. A Tabela 8 detalha as responsabilidades do Modelo de Negócios adotado. 51 A ONG se obriga por contrato a pagar o link de acesso à Internet, a comercializar os acessos em 2.4 GHz aos cidadãos e a reservar 10 % do faturamento bruto para expansão e manutenção da rede. Tabela 8: Responsabilidades definidas no Modelo de Negócios [33] Entidade Responsabilidade • Governo de Minas • Operadora de Telecomunicações • • • Provedor local ou Regional Responsável pelos investimentos no segmento de acesso wireless (Rede dentro do município) Repassa os ativos para as Prefeituras que outorga a operação a provedores/Operadoras, que passam a ser responsáveis pela operação e manutenção das redes sob a tutela do Governo e mediante cumprimento de regras de utilização; Investimentos no segmento de interconexão com sua rede; Operação em alguns casos Praticar preço diferenciado, reservar parcela do faturamento para expansão e manutenção da rede, pagar link, operar comercialmente a rede. Coordenado pela Secretaria de Ciência e Tecnologia, o programa exige do município a contrapartida de criar e manter espaços gratuitos de inclusão digital, além de implementar as ações do projeto TEIA – Tecnologia, Empreendedorismo e Inovação Aplicados, da mesma secretaria. O Governo de Minas custeará a implantação da rede, que será operada pelo município ou por uma empresa por este contratada, que deverá manter espaços gratuitos como os Telecentros e oferecer os serviços a preços compatíveis aos de mercado. Baseada na tecnologia WiFi Mesh, as características principais do modelo adotado pelo Programa Minas Digital estão detalhadas na Tabela 9. Tabela 9: Característica do Modelo do Programa Minas Digital Tecnologia Padrão Rádio Ponto-a-Ponto Backbone Cobertura Spread Spectrum 5,8 GHZ Mesh 5,8 GHZ WiFi Mesh 2,4 GHZ Proposição básica (sujeita a adaptações) até 5 mil habitantes 1 ERB de 5 a 10 mil habitantes 2 ERBs de 10 a 20 mil habitantes 3 ERBs As etapas de Implantação são as abaixo listadas: 1º. Etapa – Projeto e instalação da ERB 2º. Etapa – Instalação dos pontos de acesso (usuários) 3º. Configuração e ativação da rede do município 52 4º. Configuração da saída Internet – backhaul (gateway) Para a obtenção do Backhaul para a implantação da Cidade Digital, o Programa recomenda: • Negociações com operadoras de STFC (Serviço de Telefonia Fixa Comutada), operadoras de celular, concessionárias espelho (operadoras de telecomunicações entrantes em nível nacional ou regional) e espelhinho (em nível local); • Fomento a expansões de redes existentes; • Soluções diversificadas para cada município a ser atendido. • O Estado absorve parcela deste provimento através de empresas publicas que dispõem de infraestrutura de telecomunicações com a utilização das fibras da Eletronet, administradas em Minas Gerais pela Infovias, subsidiária da CEMIG. A Figura 12 detalha um projeto típico de uma Cidade Digital incentivada pelo Programa. Figura 12: Projeto típico de Cidade Digital do Governo de Minas Gerais [33] 53 3.4 Licitação de Cidade Digital do Ministério das Comunicações Nesta seção, são descritas as principais características do edital de contratação do projeto “Cidade Digital” do Ministério das Comunicações. Essa licitação pode ser entendida como um Modelo de Cidade Digital na visão do governo federal brasileiro, uma vez que determina parâmetros para a sua construção. O Ministério das Comunicações desenvolveu o projeto “Cidades Digitais”, que consiste na implantação de infraestruturas de comunicação para acesso à Internet de alta velocidade nos municípios, baseada nas novas tecnologias sem fio (Wireless). No entendimento do Ministério das Comunicações, essas tecnologias encontram-se já amadurecidas e padronizadas, e que apresentam, como principais características, flexibilidade, simplicidade e mobilidade, proporcionando rapidez na implantação e custo de instalação e manutenção inferior ao das soluções tradicionais. O projeto tem como justificativas motivacionais a garantia do acesso à Internet a todos os cidadãos brasileiros, democratizando os meios de acesso à informação e ao conhecimento, levando às comunidades carentes e ao interior do país o acesso gratuito à Internet de alta velocidade. Deve também suportar diversas tecnologias emergentes de voz, dados e vídeo sobre IP e estar preparada para as novas demandas, que requeiram troca de informações em tempo real, como ensino à distância, telemedicina, videoconferência, telefonia e outras aplicações em benefício da educação, da saúde e da segurança dos brasileiros. O desenvolvimento desse projeto foi baseado em informações históricas de projetos de cidades digitais implantadas ou em fase de implantação em Minas Gerais, nos municípios de Belo Horizonte, Tiradentes e Barbacena, do Rio de Janeiro, em Piraí, Rio das Flores e Mangaratiba, de São Paulo, em Aparecida e do Paraná, em Santa Cecília do Pavão. Espera-se que o projeto proporcione o desenvolvimento sócio-econômico e cultural de cada localidade atendida, fortalecendo o pacto federativo com a modernização administrativa nas três esferas de governo. A Tabela 10 descreve as quantidades mínimas e máximas que devem ser contratadas pela licitação. 54 Tabela 10: Recursos do Projeto de Cidade Digital [33] Item I II III IV V VI Descrição Site survey – trabalho técnico e especializado de dimensionamento da infraestrutura de comunicação Radiobase central (ERB) Radiobase de acesso Gerenciador da infraestrutura de comunicação Solução de compartilhamento de sinal interno Torre de radiobase qtde. qtde. mínima máxima 160 3.000 160 160 160 160 16 1.500 3.500 500 3.500 500 Os padrões principais a serem utilizados são o WiFi (802.11b/g) e o WiMAX (802.16d/e). A Figura 13 representa uma Rede Corporativo-Comunitária, resultado da combinação dos dois tipos de redes. Figura 13: Rede Corporativo-Comunitária [33] 3.5 Comparação entre os modelos apresentados O modelo para a América Latina [5], fortemente baseado no México traz características semelhantes às brasileiras onde também houve um atraso da implantação da telefonia fixa, embora tenha havido no Brasil um crescimento 55 significativo após as privatizações das operadoras de telecomunicações, e pouca penetração da TV a cabo. As comparações entre as tecnologias de banda larga baseada na rede celular com a tecnologia WiFi mostram-se também adequadas à realidade brasileira, onde são raros os planos de uso ilimitado de banda larga em 3G. O problema da falta de rede de acesso nas áreas rurais e de baixa renda e de falta de conhecimento da tecnologia nas áreas urbanas também é encontrado ao Brasil. O modelo demonstra a tendência do crescimento do uso de banda larga em 3G pela população mais rica e da tecnologia WiFi pelo resto da população. Falta ao modelo, talvez por não ter sido o seu objetivo, um detalhamento para a sua implantação. Devido a algumas características específicas do Brasil, talvez o modelo para a Grécia [3] não seja o mais adequado devido a, por exemplo: • Um dos maiores obstáculos que o modelo para a Grécia pretende enfrentar, o fato de praticamente toda a infraestrutura de backbone e de acesso ser uma única operadora, já foi resolvido no Brasil através das privatizações, onde são encontrados diversos provedores de backbone e de acesso; • O fato da responsabilidade do nível 1 estar concentrado em apenas uma única empresa (no caso estatal) aumenta o risco, uma vez que, se essa empresa não tiver um bom desempenho, todo o projeto pode ter seu desempenho limitado ou até mesmo comprometido; • Em um país de dimensões continentais como o Brasil, uma administração centralizada pode ser uma desvantagem, dificultando o entendimento e as adequações às regionalidades; • As diferenças geográficas e econômicas das diversas regiões do Brasil impedem que um mesmo projeto seja utilizado nacionalmente; • Esse modelo não leva em conta os recursos de infraestrutura de telecomunicações já existentes de domínio de empresas privadas. Um dos problemas brasileiros é a distribuição do atendimento dessas operadoras, havendo locais sem qualquer tipo de atendimento, exceto através de satélite, e outros com diversas opções. O fato de que a implantação em áreas rurais não mostrar-se lucrativo repete-se no caso brasileiro. 56 O modelo do governo de Minas Gerais [33] é voltado basicamente à inclusão digital sem levar em conta a vasta possibilidade de outras aplicações que poderiam ser implementadas, mas exigiriam diferenciais no hardware e software para o seu funcionamento. Sua simplicidade é uma virtude, embora o limite às pequenas cidades. O modelo descrito pela Licitação de Cidade Digital do Ministério das Comunicações [17] é voltado não apenas para a inclusão digital, mas também para aplicações mais sofisticadas. Baseia-se fortemente em recursos de comunicação sem fio e não leva em conta os recursos já existentes no local. Como pode ser visto no Capítulo 5, o modelo sugerido nesta dissertação busca aproveitar os recursos já existentes no local, como dutos, cabos de fibra, etc, assim como o atendimento através de diferentes recursos como WiFi ou diretamente por fibra óptica no caso de clientes próximos ao caminho da fibra, assim como em grandes usuários. Descreve também um modelo de negócios com diferentes formas de cobranças dos serviços dos clientes e uma metodologia para a sua implantação. 57 4 ABORDAGENS TRADICIONAIS ADOTADAS NA CONSTRUÇÃO DE CIDADES DIGITAIS Este capítulo tem como objetivo descrever como atualmente são implantadas as Cidades Digitais. Começa pelo Telecentro, embrião das Cidades Digitais no Brasil, continuando com a arquitetura, as aplicações mais utilizadas e as tecnologias empregadas. 4.1 Telecentros No Brasil, os antecessores das Cidades Digitais foram os Telecentros. Nesses locais são disponibilizados computadores com acesso à Internet ao público, mas em um conceito diferente de LAN House. No Telecentro, geralmente, a gestão é realizada por líderes do Centro Comunitário local e o acesso à Internet é gratuito, embora com tempo limitado para dar oportunidade a todos. Há o incentivo da realização de outras atividades no Telecentro, não apenas relacionada à Internet ou Computação, mas a integração da comunidade, lazer e cursos. Muitas vezes, os cursos ministrados por alguém na comunidade são convertidos para um modelo que possa ser apresentado através de mídia eletrônica com o auxílio de pessoas atuantes no Telecentro. Todas essas atividades realizadas no Telecentro colaboram com a sustentabilidade do mesmo, sem depender exclusivamente do acesso à Internet. A implantação de Telecentros e de Cidades Digitais ganhou grande impulso quando estudos verificaram uma relação entre a disponibilidade de acesso à Internet e o desenvolvimento do local [48]. 58 4.2 Aplicações Esta seção descreve algumas aplicações, úteis à administração governamental, e que podem utilizar a de da Cidade Digital como infraestrutura para o seu funcionamento. 4.2.1 Aplicações de Vídeo A transmissão de vídeo sobre os recursos de Cidades Digitais pode ser utilizada para diversas aplicações. Possui requisitos mais rígidos do que a transmissão de dados, consequentemente, exigindo recursos diferenciados da rede de comunicação, aumentando também o custo de implantação. A qualidade das imagens depende fundamentalmente da aplicação a que se destina e ao equipamento onde a mesma será exibida. Por exemplo, uma aplicação de reconhecimento facial precisa capturar uma imagem de alta resolução para ser capaz de comparar com imagens armazenadas enquanto que uma aplicação de monitoração do trânsito (Figura 14) onde o objetivo seja verificar o fluxo de automóveis pode utilizar uma resolução baixa. Para assistir um vídeo em uma tela pequena como as utilizadas nos telefones celulares ou IPod, uma resolução baixa é suficiente, mas a imagem, com tamanho, torna-se ruim. a mesma resolução em um monitor de maior 59 Figura 14: Câmera de vídeo com equipamento de rádio WiMAX 4.2.1.1 Reconhecimento facial O reconhecimento facial é uma técnica moderna onde, através de uma câmera em local de movimento de pessoas, imagens dos transeuntes são capturadas e processadas por poderosos sistemas comparando os rostos identificados nas imagens com os de pessoas já armazenados que, por algum motivo, normalmente ligados à segurança, precisem ser encontradas. É normalmente utilizado em locais de grande fluxo de pessoas como aeroportos, estações rodoviárias e de trens. Essa aplicação pode inclusive simular mudança de penteado, cor de cabelo, utilização ou retirada de óculos ou chapéu para aumentar o índice de acerto. Pode ser útil, por exemplo, na identificação de baderneiros em jogos de futebol. A Figura 15 exibe a tela de um software de reconhecimento facial em operação. 60 Figura 15: Software de Reconhecimento Facial 4.2.1.2 Vigilância Eletrônica através de Câmeras de Vídeo Garantir a segurança em cidades e em empresas tem sido um desafio crescente, principalmente no Brasil. O aumento do contingente envolvida na segurança, nem sempre é economicamente viável, além de não ser garantia da solução do problema. Diversas entidades têm encontrado na vigilância eletrônica através de câmeras de vídeo uma ferramenta importante para aprimorar sua segurança física. Centrais de monitoração concentram as imagens recebidas por diversas câmeras distribuídas pelas cidades, permitindo que seus operadores tomem conhecimento de fatos que necessitem acionar rapidamente a força policial ou o prestador de serviço de segurança particular, conforme o caso. Algumas câmeras permitem que o operador na central possa direcionar as câmeras para a posição que tenha interesse no momento, acionar o zoom para aproximar ou afastar o campo de visão ou até mesmo comunicar-se por voz com uma pessoa no local, obviamente exigindo recursos de microfone e de alto-falante na central e junto à câmera. Esse tipo de aplicação permite que o mesmo contingente de pessoal consiga controlar uma área mais ampla, além de gerar evidências de acontecimentos que podem ser resgatadas e analisadas posteriormente. Para isso, um sistema de armazenamento e recuperação das imagens é necessário. 61 4.2.1.3 Supervisão do trânsito A supervisão do trânsito é outro grande usuário de aplicações de vídeo, permitindo que os operadores identifiquem veículos enguiçados ou acidentados imediatamente, acionem o socorro e, através de acordo com emissoras de rádios e televisão, divulguem rapidamente aos motoristas as melhores rotas a serem seguidas. Através da rádio e televisão ou pela Internet, o motorista pode avaliar qual o melhor caminho a seguir antes de iniciar a sua viagem. Para isso, é necessário que os sistemas de trânsito x televisão x Internet estejam interligados. 4.2.1.4 Videoconferência A Videoconferência traz a possibilidade de reuniões à distância, economizando o tempo do transporte, especialmente útil empresas internacionais, em grandes cidades e em reuniões com um grande número de participantes. 4.2.1.5 Ensino à Distância No contexto de uma Cidade Digital, o EaD (Ensino à Distância) facilita a solução de problemas como a escassez e o absenteísmo de professores, aulas em locais de difícil acesso e o treinamento dos próprios professores onde, muitas vezes, é difícil reuni-los. Há diversas modalidades de EaD: • Baseado em aulas transmitidas diretamente para diversas turmas em diferentes locais, sendo sua dinâmica semelhante ao ensino presencial; • Baseado em aulas gravadas, permitindo ao aluno assisti-las no horário mais apropriado para a sua agenda; • Através de ferramentas que permitam aos alunos interagir com o professor, realizando perguntas e respondendo questionamentos; • Através de ferramentas para a distribuição de documentos para estudo (textos, apresentações, filmes, solicitação de elaboração de trabalhos etc) e o recolhimento do material gerado pelos alunos, com recursos para controlar datas de entregas, receber e consolidar notas dos alunos, calcular médias de notas das turmas. 4.2.2 Sistemas Corporativos do Governo A interligação dos diversos órgãos do governo municipal através de uma rede de comunicação de dados permite a unificação de seus sistemas computacionais. 62 Essa unificação pode traduzir-se em agilidade na recuperação de informações, informações mais confiáveis, operação e gerência centralizada, economia de recursos e rapidez na implantação de novos sistemas. O acesso dos órgãos do governo à Internet, atualmente, é imprescindível para diversas tarefas, principalmente no governo federal que, através do e-Gov, disponibiliza aplicações na Internet para todo o Brasil. 4.2.3 Serviços públicos disponíveis aos cidadãos Em uma Cidade Digital, onde os órgãos do governo estão interligados e os cidadãos têm acesso à Internet, torna-se viável a disponibilização de serviços públicos de forma automatizada. A quantidade de possibilidades de serviços é grande, como consultas, cálculos e geração de segunda via para o pagamento de impostos, agendamento de consultas médicas e acesso aos resultados de exames, matrícula e acompanhamento de notas de alunos da rede pública, consultas e reclamações sobre a iluminação pública, sinais de trânsito, recolhimento de lixo, entre outros. 4.2.4 Telefonia IP e VoIP A utilização da Telefonia IP e VoIP pode trazer, além de uma economia significativa de custos, uma melhoria da gestão e dos processos. O governo municipal pode, por exemplo, interligar todos os seus órgãos, em diferentes endereços através de Telefonia IP. Dessa forma, é possível usufruir dos seguintes benefícios: • As ligações entre os terminais do governo municipal não trafegarão por operadoras, economizando o valor correspondente a tarifação das mesmas; • Pode ser feito um plano de numeração único, facilitando a comunicação interna e externa do governo; • Órgãos ou pessoas que mudem seu local de trabalho podem levar consigo seus números telefônicos; 63 • Diversas facilidades, antes restritas apenas aos usuários de um PABX3 – Private Automatic Branch Exchange, podem ser disponibilizadas para toda rede, como siga-me, conferência etc; • O usuário poderá cadastrar-se em qualquer terminal da rede, levando consigo o número e todas as facilidades a ele configuradas, usufruindo dos recursos de mobilidade; • Os técnicos responsáveis pela telefonia tem a possibilidade de, em um único local, configurar qualquer equipamento VoIP da rede; • Podem ser gerados relatórios de utilização individual de terminais ou usuários, consolidando por órgãos, abastecendo os respectivos gestores de informações necessárias ao controle de custos e procedimentos. Teoricamente, o servidor de Telefonia IP pode estar localizado em qualquer local da Internet, mas é importante analisar que, em caso de interrupção do acesso à Internet, a comunicação de voz pode ser completamente interrompida ou, dependendo da topologia e dos equipamentos utilizados, apenas as funções básicas manter-se-ão em funcionamento. O serviço de VoIP pode ser utilizado de maneiras distintas na Cidade Digital: 1. Usuários podem utilizar serviços de operadoras de VoIP como o Skype, tendo a Cidade Digital apenas como a rede de acesso à Internet. Neste caso, os usuários são, normalmente, individuais ou pequenas empresas; 2. Uma entidade, privada ou pública, pode gerir a Telefonia IP na Cidade Digital, interligando terminais e PABX, fazendo uso de um servidor de Telefonia IP próprio ou de terceiros; 3 PABX – Central telefônica privada que possibilita conexões, de origem externa, a um dado terminal (“ramal”) de forma automática, prescindindo de atendimento intermediário (telefonista) usado em casos de centrais privadas mais limitadas, onde isto é necessário. Este tipo de chamada é conhecido como “Discagem Direta a Ramal” – DDR, e os números que designam ramais que podem recebê-las constituem as “faixas DDR”. O PABX permite a comunicação sem custo entre os ramais instalados em um mesmo endereço e o compartilhamento de troncos analógicos ou E1s para iniciar ou receber ligações telefônicas externas a ele. Tem como facilidades a geração de relatórios de ligações por ramal, entrantes e saintes, siga-me, chefe-secretária, e diversas facilidades adicionais. Como desvantagens, há o custo de aquisição (ou locação), instalação e de manutenção. 64 3. PABX podem ser interligados a troncos IP4 de operadoras, substituindo os troncos analógicos 5ou os troncos digitais conhecidos como E16. A comunicação de voz é sensível quanto ao atraso e ao jitter, exigindo uma qualidade mínima da rede, logo as aplicações de voz demandam diferentes equipamentos e softwares de uma rede projetada apenas para dados, trazendo normalmente custos mais altos. 4.2.5 Rádio Móvel Profissional As aplicações de rádio móvel profissional (PMR – Private / Professional Mobile Radio) são utilizadas principalmente pelo governo em suas forças de segurança – polícia, corpo de bombeiros, guarda municipal e defesa civil - mas também em aeroportos, portos, operadoras de energias e outros segmentos que precisem de mobilidade aos seus funcionários em áreas amplas. As pessoas podem fazer chamadas individuais ou para grupos. Os sistemas mais modernos, que são digitais, permitem que o mesmo seja integrado a uma rede de comunicação de dados e ao sistema telefônico público, pois seus terminais, além de poderem realizar / receber ligações para a rede de telefonia fixa ou celular, podem enviar / receber informações e processá-las. Por exemplo, uma ferrovia que tenha suas locomotivas equipadas com rádios móveis modernos pode monitorar as condições das mesmas como, por exemplo, velocidade, temperatura do motor, etc – sem a intervenção do maquinista. Em outro exemplo, voltado para a segurança, um policial pode através 4 Tronco IP – Circuito de comunicação de dados interligando operadora de telecomunicações aos cliente, por onde trafegam canais de voz digitalizada sobre o protocolo IP. 5 Tronco Analógico – É uma linha individual com a característica de estar conectada em um PABX. Do ponto de vista do serviço oferecido traz diversas vantagens sobre as linhas individuais. Por exemplo, várias linhas conectadas ao PABX podem estar sob o mesmo número (disca-se para apenas um número, mas na realidade são várias linhas conectadas no PABX, permitindo várias ligações simultâneas utilizando o mesmo número). Além disso, é possível integrar todas as linhas em uma mesma conta. É cobrada assinatura, assim como na linha individual. 6 Tronco Digital / E1 - serviço que supre até 30 canais de voz digitalizados e multiplexados em um circuito de dados de 2 Mbps, utilizado na ligação entre o PABX de um cliente e uma central pública da operadora. Traz vantagens sobre o tronco analógico, como a melhor qualidade de voz, maior rapidez no completamento das ligações e mais facilidades como o identificador de chamadas. Sua assinatura é normalmente um valor inferior ao da assinatura de 30 troncos analógicos. Algumas operadoras oferecem gratuidade pela assinatura de troncos digitais para clientes com alto tráfego. 65 do seu rádio pode consultar a placa de um automóvel para verificar se o mesmo é roubado, desde que seja implantado um aplicativo para esse fim. Os terminais dessa tecnologia podem ser equipados com localizador baseado em GPS (Global Positioning System), permitindo que sua posição – latitude e longitude – seja enviada a uma central, onde o operador ou um sistema automatizado pode ter uma visão global do posicionamento de todos os terminais ou de algum especificamente. As possibilidades de interconexão das redes de PMR com uma rede corporativa de dados e voz, a Internet ou a rede telefônica pública possibilita que essa aplicação seja integrada a um projeto de Cidade Digital, destinando sua utilização apenas às empresas e forças de segurança do governo ou também às empresas privadas que necessitem desse serviço. 4.3 Arquitetura de Cidade Digital A arquitetura de uma rede de comunicação de dados usualmente é dividida em backbone, distribuição e acesso. 4.3.1 Backbone ou Backhaul O Backbone, rede de transporte ou, mais modernamente chamado, infovias, tem o objetivo de interconectar o ponto principal da Cidade Digital à rede mundial de computadores. É a parte da infraestrutura que possui as maiores capacidades de transmissão com equipamentos do tipo Carrier Class (confiabilidade necessária a grandes operadoras de telecomunicações) e redundâncias de recursos. Normalmente utiliza DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) transmitindo dezenas de Gbps, multiplicando a capacidade das fibras ópticas, e SDH (Synchronous Digital Hierarchy). Os cabos de fibra óptica dos backbones, comumente seguem junto às linhas de transmissão de energia elétrica, como no caso das infovias do estado do Pará [27], aos oleodutos e gasodutos, às ferrovias ou rodovias. Em locais com menos recursos de infraestrutura, os backbones são formados por equipamentos e enlaces de rádio digital ou até mesmo por enlaces de satélites 66 em caso de locais remotos, como na Amazônia. Nesses casos, a banda é na ordem de MHz, com o custo proporcionalmente maior e a disponibilidade mais baixa. A obtenção do backhaul com a banda necessária a custos razoáveis pode ser um dos maiores desafios da implantação de uma Cidade Digital. Enquanto nos grandes centros há grande concorrência entre as operadoras, no interior muitas vezes apenas uma operadora atende o local. Em diversos locais, não há o atendimento das grandes operadoras e a solução é um acesso via satélite ou a implantação de enlaces via rádio terrestre de cidades vizinhas, quando há alguma atendida nas proximidades. Como o backhaul é uma grande preocupação do governo, pois pode dificultar a inclusão digital no interior do país, surgiu a ideia de utilizar os recursos de operadoras de transmissão elétrica e das operadoras de telecomunicações para criar um grande backbone de Internet do Governo. Atualmente discute-se a forma de sua implantação, através da antiga Telebrás, da criação de uma nova empresa ou de entregar a gestão desses recursos às grandes operadoras de telecomunicações. A Figura 16 mostra como seria o backbone unindo-se recursos de fibra óptica das empresas de transmissão de energia elétrica e da Petrobrás. 67 Figura 16: Backbone Nacional Os municípios a até 100 Km de distância do backbone poderiam ser atendidos pelo mesmo sem grandes dificuldades, ficando evidente a importância desse projeto, mas também fica claro que o mesmo, sozinho, não é suficiente para atender todo o país. Grandes áreas no interior do nordeste e de Minas Gerais, na Amazônia e no centro-oeste continuam sem o atendimento do backhaul. Essas áreas, não por coincidência, são as com menor densidade populacional e renda do país. 4.3.2 Distribuição A distribuição tem como objetivo levar a banda recebida do backbone às localidades atendidas e vice-versa. São utilizados equipamentos tipo Carrier Class com bandas intermediárias, na ordem de dezenas a centenas de Mbps. A distribuição costuma utilizar tecnologias de fibra óptica, mais modernamente sendo 68 utilizados enlaces de rádio WiMAX em locais onde as necessidades de banda são baixas (dezenas de Mbps) ou WiFi 802.11a para pequenas cidades. Figura 17: Exemplo de distribuição e acesso A Figura 17 exemplifica a distribuição sendo realizada através da tecnologia 802.11a e o acesso através de 802.11g. A seleção da tecnologia e o dimensionamento dos equipamentos da distribuição são essenciais para o sucesso de um projeto de uma Cidade Digital. A soma do tráfego gerado pelos equipamentos de acesso pode ser expressiva em um projeto de uma grande cidade ou uma cidade menor, mas com grandes demandas de banda. Nesses casos, a distribuição será um projeto a parte, semelhante a um projeto de uma rede metropolitana de uma grande operadora de telecomunicações que poderá utilizar tecnologias como o Carrier Ethernet, MPLS (Multi Protocol Label Switching), SDH e DWDM. Caso a rede de distribuição não seja bem dimensionada, não apenas o acesso à Internet será lento, mas também as próprias aplicações intra-municipais poderão ter o seu desempenho comprometido. 4.3.3 Acesso O Acesso é o conjunto de equipamentos e circuitos que tem o objetivo de transportar a banda de comunicação entre cada ponto de distribuição da rede do 69 provedor a todos os clientes. A quantidade de pontos atendidos, isto é, os clientes, e seu espalhamento tornam essa parte da rede a mais cara tanto em função do OPEX quanto em função do CAPEX. No acesso, a quantidade de tecnologias disponíveis é grande, como PON, aDSL, WiFi 802.11b e 802.11g, através de cabos coaxiais, tecnologias por redes celulares, PLC e linha telefônica discada. No Brasil, é muito utilizado o aDSL pelas grandes operadoras e WiFi pelos pequenos provedores. Internet através de cabo coaxial ainda é pouco utilizada, pois diferente dos Estados Unidos, onde já havia uma grande rede de TV por cabo, a brasileira ainda é pequena. O acesso via satélite é utilizado em fazendas, obras de infraestrutura e comunidades isoladas onde o custo só é viabilizado pela ausência de opções. 4.4 Tecnologias Esta seção descreve as principais tecnologias utilizadas na infraestrutura de Cidades Digitais, principalmente no acesso. Para que se tenha idéia da disseminação, a Tabela 1 exibe a quantidade de conexões implantadas das principais tecnologias de banda larga utilizadas no Brasil. Existem ainda conexões IP dedicadas (mercado corporativo), acessos via satélite (21 mil em 2007) e acessos de banda larga móvel das operadoras de celular (4.618 mil no 1T09), quantidades pouco significativas frente às registradas na Tabela 1. 4.4.1 aDSL – asymmetrical Digital Subscriber Line O aDSL, chegando a marca de 8 milhões de acessos instalados, é atualmente a principal tecnologia de banda larga utilizada no Brasil, conforme a Tabela 1. O aDSL faz parte da família de tecnologias xDSL, onde Tabela 11 detalha seus padrões e as suas principais características. 70 Tabela 11: Padrões associados às tecnologias xDSL A principal função do aDSL é o aproveitamento do cabeamento telefônico (última milha) das operadoras de telecomunicações para a criação de uma rede de acesso do serviço de banda larga. Em uma única linha telefônica é possível o tráfego simultâneo de uma conversação e alguns Mbps de dados em ambos os sentidos. Por características dos serviços interativos disponíveis na Internet, onde o usuário final envia pequenas mensagens de solicitação ao servidor, recebendo como resposta mensagens mais longas na forma de arquivos de dados, sons ou imagens digitalizadas e sequências de vídeo, a banda do aDSL é assimétrica com o download (tráfego da rede para o usuário) superior ao upload (tráfego do usuário para a rede). Por essa razão, conforme demonstra a Figura 19, a maior parte da banda do aDSL é dedicada ao download. 71 Figura 18: Espectro de potência do aDSL [40] Um par de modens aDSL e um par trançado são utilizados na ligação do usuário ao nó da rede da operadora. Splitters são utilizados em ambas as pontas para a separação do tráfego de dados da comunicação por voz. Diferente dos acessos à Internet por linha discada, o tráfego de dados do aDSL não atravessa a rede telefônica, mas apenas compartilha a rede externa (cabos telefônicos, subterrâneos ou aéreos) instados nas ruas. A indutância e capacitância dos pares metálicos são os maiores limitadores da utilização da rede externa para o acesso de banda larga. A Figura 19 mostra a diminuição da vazão de dados conforme cresce a distância entre o usuário e o nó da rede da operadora. Figura 19: Distância x vazão máxima no aDSL [40] Pela Figura 19 é possível notar que apenas os clientes até uma distância de 5 Km da estação telefônica conseguem ser atendidos por essa tecnologia. É comum ultrapassar essa barreira com a utilização de URA – Unidade Remota de Assinante 72 equipadas para comunicação de dados. A URA é um gabinete, normalmente instalada em calçadas próximas aos assinantes, interligada à central telefônica através de fibra óptica, provida de equipamentos de energia, monitoração, voz e, opcionalmente, dados. A comunicação com os assinantes é realizada através de par metálico. Quando equipada com DSLAM - Digital Subscriber Line Access Multiplexer, a URA permite atender clientes, com um serviço aDSL, em um raio de 5Km, sem contar a distância da URA à central telefônica. O DSLAM é um conjunto de modens interligados aos pares metálicos dos assinantes do serviço e à rede de dados da operadora. 4.4.2 PLC – Power Line Communication A transmissão de dados e voz sobre a rede de energia elétrica não é uma novidade, sendo utilizada pelas empresas de energia elétrica desde a década de 20 com sistemas chamados OPLAT - Ondas Portadoras em Linhas de Alta Tensão para a telemetria, tele-controle e comunicação de voz. A partir do conhecimento do OPLAT, foi desenvolvido o PLC – Power Line Communication [36], que é uma tecnologia de transmissão de dados sobre os circuitos elétricos que alimentam de energia nossas residências, indústrias e escritórios. É conhecido também como PLC - Power Line Carrier, PDSL - Power line Digital Subscriber Line, PLT - Power Line Telecom e PLN - Power Line Networking. BPL - Broadband over Power Lines é o termo utilizado quando o circuito de comunicação é utilizado para acesso à Internet. A rede elétrica é a maior rede implantada no país, maior do que a de água e esgotos e do que a telecomunicações. Sua utilização para a transmissão de dados seria extremamente útil para a inclusão digital e a construção de Cidades Digitais. Nessa visão, seria a solução de acesso à Internet em um país como o Brasil, mas há algumas limitações. • Os sinais de comunicação de dados na frequência utilizada pelo PLC sofrem uma grande atenuação nos circuitos elétricos, tornando sua utilização prática a uma distância de apenas poucos quilômetros; 73 • Os sinais de comunicação de dados não atravessam os transformadores, muito utilizados nas redes elétricas, obrigando a utilização outros equipamentos para ultrapassá-los. Por causa desses fatores, ainda não é possível a utilização da tecnologia PLC para backbones e distribuição, mas para o acesso. Assim, a tecnologia PLC é usada de duas formas: • Implantação de uma rede de acesso à Internet em uma determinada região, utilizando-se a rede de alta e de baixa tensão da companhia elétrica local, com acopladores evitando o tráfego de dados pelos transformadores e chegando aos consumidores finais por sua rede elétrica. A Figura 20 exibe a arquitetura de um sistema PLC, integrando a rede elétrica, desde a geração até o consumidor final, com a rede Internet. • Formação de uma “rede local” dentro de um prédio sobre uma ou mais fases da rede elétrica, conhecido como “last inch”, conforme demonstra a Figura 21. Figura 20: Arquitetura do Sistema PLC [40] 74 Figura 21: PLC como "last inch" [40] O PLC é padronizado por diversos organismos como o IEEE 1675, através dos documentos em elaboração pelos grupos de trabalho P1675, P1775 e P1901, OPERA - Open PLC European Research Alliance, ETSI PLT e POWERNET. O PLC pode ser dividido em duas camadas principais, a Camada física e a camada de controle de acesso ao meio - MAC. A camada física define as técnicas de modulação para transmitir os dados sobre as linhas de energia e a camada MAC define a estratégia de compartilhamento do meio. A camada física do PLC utiliza as técnicas de modulação FSK para baixas taxas de transmissão, CDMA para taxas de até 1 Mbps e OFDM para altas taxas de transmissão. A camada MAC utiliza os protocolos CSMA/CD e CSMA/CA para o controle de acesso ao meio. Atualmente, a tecnologia PLC permite oferecer comercialmente o acesso de até 200 Mbps e distâncias de até 1,5 Km sem repetidores. Toda a transmissão é criptografada uma vez que o meio é compartilhado. 75 4.4.3 IEEE 802.11 - Wireless Local Area Network 802.11 é um conjunto de padrões definidos pelo IEEE que suportam WLAN – Wireless LAN, isto é, rede local sem fio. Também conhecido por WiFi, marca criada pela WiFi Alliance que tem como objetivo certificar WLAN baseadas no padrão 802.11. A principal vantagem das redes sem fio é a mobilidade, isto é, o usuário da rede pode estar em movimento. Embora seja dito em [42] que “Redes sem fio não substituem redes cabeadas”, são diversos os exemplos onde as redes sem fio substituem as redes cabeadas pela rapidez de implantação, flexibilidade e pela dificuldade de passagem de cabos principalmente em prédios antigos ou de preservação histórica. A diminuição dos custos e a maior facilidade de sua implantação também são fatores que favorecem o crescimento das redes sem fio. O padrão 802.11 permite a equipamentos, especialmente os móveis como notebooks e PDA, enviar e receber dados entre si e com outros equipamentos conectados em rede. Funciona em 3 diferentes modos: 1. Infraestrutura – neste modo, a comunicação se dá entre os equipamentos usuários da rede (notebooks, PDA) sempre através dos equipamentos de infraestrutura da rede (AP – Access Point, roteadores). A comunicação não é realizada diretamente entre dois equipamentos usuários da rede. Os AP não se comunicam entre si ou com a Internet pela interface aérea, mas através de uma rede cabeada; 2. Ad-Hoc – neste modo, a comunicação se dá diretamente entre os equipamentos sem uma infraestrutura de rede intermediária como AP – Access Point ou roteadores; 3. Mesh – neste modo os equipamentos usuários se comunicam com os equipamentos de infraestrutura e esses últimos têm a possibilidade de comunicar-se entre si, podendo criar uma rede em malha, dependendo da topologia da distribuição dos equipamentos. 76 Figura 22: Redes Ad-Hoc e com infraestrutura [42] A área de cobertura de um AP é chamado de Hot Spot e tem aproximadamente um raio de 100m quando utilizada uma antena omnidirecional. Essa área pode mudar conforme o ganho e a direcionalidade das antenas utilizadas. Um BSS – Basic Service Set é um grupo de estações comunicando entre si, com ou sem infraestrutura em uma área, normalmente pequena, como um escritório ou uma residência. Para a cobertura de maiores áreas é necessário a combinação de vários BSS em um ESS – Extended Service Set. O ESS é criado pelo encadeamento de vários BSS como mostra a Figura 23. Figura 23: ESS Extended Service Set [42] Atualmente, praticamente todos os notebooks e diversos outros aparelhos como PDAs são vendidos já equipados com interfaces de rede sem fio 802.11b e g. Alguns já com o padrão 802.11n e poucos com o padrão 802.11a. Dessa forma, para o acesso, torna-se mais adequado a utilização dos padrões b, g e n, enquanto para a comunicação entre APs em uma rede WiFi Mesh e para enlaces ponto-aponto deve-se utilizar o padrão 802.11a, menos disseminado entre notebooks. A frequência mais baixa do padrão b e g (2,4 GHz) em relação ao padrão 802.11a (5 GHz), torna a comunicação dos dois primeiros menos sensível à interferências e 77 obstáculos, mais adequado assim ao acesso e o último para onde há linha de visada. O padrão inicial 802.11 de 1999, limitado a 2 Mbps, foi aperfeiçoado estando definidos atualmente as seguintes alternativas: Tabela 12: Principais padrões da família 802.11 Padrões Frequências 802.11b 802.11g 2400-2483,5 MHz Técnica de Modulação Taxa de Dados DSSS até 11 Mbit/s DSSS, OFDM até 54 Mbit/s OFDM até 54 Mbit/s OFDM até 150 Mbps/s 5150-5350 MHz 802.11a 5470-5725 MHz 5725-5850 MHz 802.11n 2400-2483,5 MHz Alguns dos mais importantes padrões da família 802.11 são: • 802.11e: adiciona recursos de QoS - Quality of Service para suportar aplicações de multimídia com os padrões 802.11b, 802.11g e 802.11a • 802.11n: maior vazão através do recurso de MIMO (Multiple Input, Multiple Output antennas) • 802.11i: Aprimoramento da segurança • 802.11ae: gerenciamento de QoS • 802.1x: Padrão de autenticação baseada na porta, inicialmente utilizado em redes com fio, depois adaptados a WLAN • 802.11s: Redes Mesh Networking. Extended Service Set (ESS) O padrão 802.11 divide a banda em canais, assim como no rádio e TV comercial. A banda de 2,4000 -2,4835 GHz é dividida em 13 canais de 22 MHz, espaçados de 5 MHz, conforme mostra a Figura 24. Como a largura de banda do canal é maior que o espaçamento, há uma sobreposição dos canais com os seus 1º e 2º canais adjacentes, possibilitando a utilização simultânea de apenas 3 canais, em uma WLAN, sem interferência. 78 Figura 24: Representação dos canais 802.11 na banda de 2,4 GHz [42] A família 802 abrange as camadas física e de enlace, conforme mostra a Figura 25. O padrão 802.11 é apenas mais uma camada de enlace a utilizar o encapsulamento 802.2/LLC. A base das especificações do padrão 802.11 inclui o 802.11 MAC e duas camadas físicas: a FHSS - Frequency-Hopping SpreadSpectrum e a DSSS - Direct-Sequence Spread-Spectrum link layer. Revisões posteriores do padrão 802.11 adicionaram novas possibilidades de camadas físicas, como, por exemplo, o padrão 802.11b que especifica o HR/DSSS - High-Rate / DSSS e o padrão 802.11a baseado no OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing). O uso de ondas de rádio requer uma camada física complexa. Figura 25: A família IEEE 802 e sua relação com o modelo OSI [42] Diferente de outros protocolos de camada de enlace, o 802.11 incorpora o reconhecimento positivo. Todos os quadros transmitidos devem ser reconhecidos, senão o quadro é considerado perdido. A Figura 26 demonstra a comunicação entre duas estações em uma rede ad-hoc. 79 Figura 26: Reconhecimento dos quadros transmitidos [42] 4.4.4 WiMAX O WiMAX – Worldwide Interoperability for Microwave Access é um sistema de comunicação sem fio que permite computadores e outros equipamentos de comunicação a se conectarem a redes de alta velocidade, como a Internet, através de ondas de rádio como meio de comunicação. É definido pelo IEEE na família de normas 802.16, a princípio para sistemas fixos e posteriormente, também para sistemas móveis. Existe também o WiMAX Fórum, criado com o objetivo de promover e certificar compatibilidade e interoperabilidade de produtos para Redes Sem Fio de Banda Larga. O WiMAX foi primeiramente utilizado para as redes sem fio metropolitanas (WMAN), mas seu alcance permite atualmente a utilização também para a cobertura de áreas rurais. Utiliza-se o WiMAX ponto-a-ponto com antenas direcionais ou pontomultiponto com antenas omnidirecionais ou direcionais de grande abertura horizontal (60° ou mais). A Figura 27 ilustra a utilização de sistemas ponto-a-ponto e multiponto com o WiMAX. 80 Figura 27: Tipos de sistemas WiMAX [43] Sistemas de banda larga sem fio em grandes áreas são normalmente compostos por BS – Base Station ou AU – Access Unit, SS – Subscriber Station ou SU – Subscriber Unit, comutadores e gateways, onde os BS são os equipamentos de infraestrutura conectados à rede de distribuição e aos usuários finais. Os SS são os equipamentos instalados no ambiente do cliente, sejam equipamentos fixos, instalados em prédios ou residências, ou placas em notebooks. Os gateways podem conectar o sistemas WiMAX à Internet, a rede pública de telefonia ou broadcast de IPTV. A Figura 28 mostra o exemplo do WiMAX móvel, onde um assinante em um automóvel movimenta-se através da cobertura de várias BS com antenas omnidirecionais e a conexão pode ser mantida através da função de hand-off, como em uma rede de telefonia celular. Figura 28: WiMAX Móvel [43] O padrão WiMAX especifica a interface aérea, a camada física (PHY) e a camada de enlace (MAC) conforme a Figura 29. Foi desenvolvido já com o objetivo 81 de suprir o sistema com recursos de segurança e de QoS permitindo a sua utilização por aplicações críticas e de streaming. Figura 29: Camadas de Protocolo do WiMAX [43] O padrão 802.16 inicial previa a utilização de sistemas com linha de visada operando na faixa de rádio de 10 a 66 GHz. Para permitir a operação sem linha de visada, foi criada a especificação 802.16a para a operação na faixa de 2 a 11GHz. O WIMAX permite largura de banda maior que 20 MHz, possibilitando taxas de transmissão acima de 120 Mbps. O WIMAX traz diversas vantagens comparando-se com o WIFi. Na Tabela 13 são listadas algumas das principais. Tabela 13: comparação do WiFi com o WiMAX Característica Alcance Cobertura Taxa de transmissão QoS 802.11 (WiFi) Tipicamente até 100 m Projetado para transmissões em ambiente fechado 54 Mbps por canal (2,7 bps/Hz) Controle descentralizado 802.16 (WiMAX) Até 50 Km Otimizado para as variações da transmissão em espaço aberto Acima de 100 Mbps por canal (5,0 bps/Hz ou mais) Controle centralizado 82 A cobertura através do rádio ocorre quando uma área geográfica recebe um sinal de rádio acima de um nível especificado. O padrão WiMAX pode operar até 50 Km com linha de visada (LOS) e até 8 Km sem linha de visada (NLOS). Na prática, as células são limitadas a aproximadamente 9,5 Km [43]. Há uma relação entre a taxa de transmissão dos dados e a distância entre a BS e as SS. Conforme o tipo da modulação torna-se mais eficiente (mais bits por Hertz), melhor deve ser a qualidade do canal, reduzindo a distância máxima entre o transmissor e o receptor. Conforme a distância aumenta de um fator de 10 no espaço aberto, o sinal cai por um fator de 1.000, enquanto que ao atravessar paredes ou pisos, o sinal pode cair por um fator de 100.000 ou mais. Figura 30: área de serviço do WIMAX [43] A Figura 30 ilustra a taxa de transmissão máxima para as comunicações de WiMAX fixo e móvel. Um canal de rádio WiMAX de largura de banda de 20 MHz provê uma taxa de transmissão de até 75 Mbps (estando próximo da estação base) enquanto a taxa decai conforme a distância a estação base aumenta. A Figura 31 exibe a eficiência espectral do WiMAX comparada tecnologias de banda larga sem fio. a outras 83 Figura 31: Eficiência espectral do WiMAX [43] A seguir, é apresentada a evolução do padrão IEEE 802.16: 802.16 - serviço de banda larga fixo na faixa de 10-66 GHz 802.16a - adiciona a faixa de 2-11 GHz 802.16c - adiciona os perfis da faixa de 10-66 GHz 802.16d - adiciona os perfis da faixa de 2-11 GHz 802.16-2004 - substitui as normas 802.16, 802.16a, 802.16c e 802.16d 802.16e - adiciona banda larga móvel na faixa de 2-6 GHz, incluindo gerência de mobilidade, hand-off e o modo de power saving sleep 802.16f - define as MIB – Managemeng Information Base do WIMAX 802.16g - define o plano de gerenciamento 802.16m - oferecerá velocidades máximas de download e upload de 120 Mbps e 60 Mbps, respectivamente. 4.4.5 TETRA - Terrestrial Trunked Radio Desde que o ETSI disponibilizou o padrão TETRA no mercado mundial, ele tem sido a principal escolha de tecnologia para aplicações de PMR – Private / Professional Mobile Radio para redes públicas de segurança, desenvolvendo-se tanto em aplicações como em tecnologia [37]. 84 Figura 32: Crescimento cumulativo de contratos TETRA no mundo [37] Em 1994, foi criado a TETRA MoU - The TETRA Memorandum of Understanding, associação que representa usuários, fabricantes, integradores, desenvolvedores de aplicações e agências de telecomunicações para incentivar a aderência e adoção do padrão. Figura 33: Interfaces de rede do padrão TETRA [38] O TETRA possui 8 padrões de interfaces de rede, detalhados na Figura 33. A interface aérea (1) - trunking, utilizada entre os terminais dos usuários e a estação base TETRA. A interface (2) DMO - Direct Mode Operation, utilizada na comunicação direta entre os terminais de usuários. A interface (3) PEI - Peripheral Equipment Interface para a conexão de equipamentos de usuário (PDA, controladores) aos terminais TETRA. A interface (4) MMI - Man Machine Interface – para a comunicação do usuário ao terminal TETRA. A interface (5) entre o núcleo de infraestrutura de rede e os terminais remotos de despacho. A interface (6) CNMI Central Network Management Interface, que é utilizada para o estabelecimento e manutenção das comunicações necessárias às funções de gerenciamento da rede TETRA. A interface (7) ISI - Inter System Interface, necessária para a integração de 85 infraestruturas de fabricantes diferentes. A interface (8) é um gateway para redes externas RTPC, RDSI e IP. A Tabela 14 detalha as vazões possíveis de acordo com a modulação o os tipos de canais utilizados no sistema TETRA. Tabela 14: Modulação, largura de banda e vazão dos canais Modulação 25 KHz π/4 DQPSK 15,6 π /8 D8PSK 24,3 Tipo do canal 50 100 KHz KHz 150 KHz 4-QAM 11 27 58 90 16-QAM 22 54 116 179 64-QAM 33 80 175 269 64-QAM 44 107 233 359 64-QAM 66 160 349 538 Um sistema TETRA pode ser formado por diversas estações base, cada uma comunicando-se com terminais em um raio de até 58 Km. A comunicação é codificada, preservando a privacidade e permitindo chamadas para um ou vários usuários simultaneamente. É possível imaginar que os mesmos serviços poderiam ser prestados pela rede de telefonia celular ou como o prestado pela empresa Nextel. Uma das principais diferenças é que os terminais TETRA podem comunicar-se diretamente entre si e não apenas através de estações base. A outra é que, por ter sido criado visando prestar serviços às forças de segurança, o TETRA deve ter uma alta disponibilidade. Como exemplo, durante o apagão de energia elétrica de novembro de 2009 no Brasil [49], as ERBs localizadas fora de estação e sem telealimentação desligaram-se. Um sistema TETRA bem planejado deve possuir estações e enlaces redundantes, assim como alternativas a rede comercial de energia, estando preparado para manter-se em operação e oferecer comunicação aos bombeiros, polícia e defesa civil mesmo durante momentos de emergência, quando essas forças são mais necessárias. 86 4.4.6 Redes de Telefonia Celular O artigo [5] descreve que as tecnologias 3G baseadas em redes celulares não serão as mais adequadas à inclusão digital e na América Latina, principalmente por causa de seu custo. A tendência recente da extinção de planos de Internet móvel ilimitada força a mudança de planos das empresas que tinham esse fator como prérequisito para o funcionamento de seus serviços em equipamentos móveis. Alan Hadden, presidente da Global Mobile Suppliers Association, diz "Planos ilimitados não são viáveis no longo prazo". As operadoras se viram da noite para o dia carregadas de tráfego de vídeo, redes sociais e intensa navegação, diferente do baixo volume de dados consumido anteriormente pelas limitações dos serviços de segunda geração [44]. Em junho 2010, a AT&T, segunda maior operadora de telefonia celular dos Estados Unidos encerrou seus planos de dados ilimitados justificando que o consumo mensal limitado a 2 GB atenderia a 98% de seus clientes. Uma semana depois, a O2, operadora de telefonia celular da Telefônica tomou a mesma providência. O que foi concebido como um serviço auxiliar, porém, acabou se tornando a principal porta de acesso à Internet. "Os modems são hoje a Internet principal de mais de 80% dos clientes", diz Fiamma Zarife, diretora de serviços de valor agregado e roaming da Claro. Os motivos são a pouca oferta e concorrência nos serviços de Internet fixa pelas redes de telefonia ou de TV paga [44]. O acesso 3G pode ser entendido como uma porta de entrada da população na Internet, mas os custos e a limitação de banda serão obstáculos para o uso em uma real inclusão digital, onde a rede fixa pode ser mais barata e eficiente. 4.4.7 Conclusão Entende-se que o maior entrave ao crescimento de acessos aDSL no Brasil é o fato do cabeamento telefônico estar, em quase sua totalidade, em poder de apenas duas operadoras de telecomunicações e as negociações do unbundling não tenham se tornado uma realidade. O unbundling permitiria que os pares telefônicos fossem alugados a terceiros para que esses oferecessem serviços como o de telefonia fixa e aDSL, estimulando a concorrência, uma vez que não seria necessário que uma prestadora de serviço 87 em telecomunicações tivesse a propriedade de uma rede cabeada para oferecer serviços em uma determinada localidade. Apesar de a tecnologia PLC vir sendo amplamente discutida, sua aplicação ainda não está amplamente difundida. Por outro lado, as tecnologias sem fio – WiFi e WiMAX – são encontradas em diversos exemplos de implantação do acesso de Cidades Digitais, tendo como atrativos a rapidez de implantação e custos baixos em relação à criação de uma rede física. A tecnologia TETRA vem sendo adotada no Brasil, criando inúmeras possibilidades de incorporação dessas redes em projetos de Cidades Digitais. 88 5 METODOLOGIA DE IMPLANTAÇÃO Esse capítulo tem como objetivo servir de guia para o responsável pelo planejamento de uma Cidade Digital, detalhando os passos principais e descrevendo alternativas, servindo também como um check-list do projeto. Uma Cidade Digital engloba diversos setores da sociedade – governo, cidadãos, estudantes, empresários, fornecedores - assim como várias áreas de conhecimento – gestão de governo, economia, informática, telecomunicações, segurança pública, tornando-se um projeto complexo de engenharia. Normalmente, uma pequena cidade não possui recursos humanos especializados para esse tipo de tarefa, onde o auxílio de uma consultoria para guiá-la nesse processo pode ser importante. Mesmo em grandes cidades, uma consultoria com o conhecimento de Cidade Digital pode ser útil, uma vez que os projetos são mais complexos e com o custo bem superior aos de pequenas cidades, logo se devem buscar benefícios proporcionalmente maiores. O planejamento deve-se iniciar com um pré-projeto onde são estabelecidos os objetivos da Cidade Digital, identificados ou definidos seus usuários e serviços principais, os sistemas de operação e gerência, esboçado o projeto físico com a topologia, os possíveis equipamentos com a respectiva qualificação e quantificação, estimados os custos de implantação e manutenção e os respectivos caminhos para captação de recursos. Com o pré-projeto, é possível adaptar a Cidade Digital às possibilidades da Prefeitura e submetê-lo às entidades de fomento para captação de recursos. Após a submissão e aprovação de verbas para a criação da Cidade Digital, o pré-projeto deve ser detalhado, tornando-se um projeto, uma vez que, com valores e datas concretos, é possível especificar os equipamentos a serem utilizados, as 89 capacidades, a quantidade e tipo dos usuários a serem atendidos e as posições geográficas dos equipamentos e suas coberturas. Neste capítulo são apresentados, junto a metodologia, os modelos genéricos de gestão, econômico, de aplicação e de serviços, divididos entre pequena e grande cidade. Como há uma enorme diversidade de cidades no Brasil – topografia, quantidade e densidade de habitantes, vocação econômica, escolaridade, disponibilidade de recursos de comunicação, transportes, etc – há necessidade de adaptá-lo à realidade local. Por isso, não é traçado um limite entre cidade pequena e grande, uma vez que sempre haverá cidades médias, com características intermediárias. 5.1 Estabelecimento dos objetivos O primeiro passo do planejamento de uma Cidade Digital é o estabelecimento dos objetivos para a mesma. Para isso, é importante que se conheça os potenciais – turismo, cultura, indústria, serviços da cidade. Por exemplo, um município que possua sua pecuária desenvolvida, pode ter seu projeto de Cidade Digital abrangendo não apenas a área urbana, mas também a área rural, propiciando a implantação de sistemas de rastreamento bovino, ferramenta exigida por diversos países da Europa para autorizar a importação de carne bovina. Uma cidade com potencial turístico pode ter como principais objetivos o atendimento de acesso à Internet em hotéis, centros de convenção e locais públicos, assim como o desenvolvimento de conteúdo para a divulgação de seus atrativos. Os potenciais do município podem estar ocultos, necessitando, em alguns casos, de um estudo para encontrá-los e desenvolvê-los. Um Plano de Desenvolvimento do Município pode auxiliar, identificando e quantificado os potenciais, orientando como e onde um projeto de Cidade Digital poderia ajudar no desenvolvimento desses potenciais. Os objetivos mais comuns em projetos de cidade digitais costumam ser: disponibilização de acesso à Internet (órgãos públicos, escolas, população, turistas, empresas), interligação dos órgãos públicos disponibilizando uma infraestrutura para a automatização de processos governamentais e a implantação de VoIP para órgãos governamentais. 90 5.2 Levantamento de informações do município O levantamento de informações do município é importante por diversas razões: • Subsidiar o projeto de Cidade Digital para que o mesmo seja o mais adequado às necessidades locais; • Manter dados que permita uma comparação dos cenários anterior e posterior a implantação, demonstrando os impactos da Cidade Digital na economia, educação, no turismo local, etc; • Demonstrar o retorno do investimento do projeto de Cidade Digital; • Servir de base para a correção de rumos ou expansão do projeto ou como subsídio para o planejamento de outros projetos de Cidade Digital. O levantamento de informações pode ser realizado junto aos próprios órgãos governamentais, dados do IBGE, entidades de classes, representantes da indústria, comércio e serviço, Universidades e ONGs locais. A seguir, são listados algumas informações essenciais para o projeto de Cidade Digital: • Físico o Topografia da região o Proximidade com outras Cidades Digitais (A discussão com o governo estadual e com os municípios vizinhos também pode ser útil, reaproveitando-se soluções e diminuindo os custos) • Governo o Aplicações atuais e previstas que podem utilizar os serviços da Cidade Digital o Custos atuais de TIC que podem reduzidos pela utilização da Cidade Digital • Instituições de ensino e pesquisa o Quantidade, localização e possíveis demandas dessas instituições sobre a infraestrutura da Cidade Digital • Habitantes 91 o Quantidade, faixa etária, escolaridade, poder aquisitivo, distribuição pelo município • Fornecedores e recursos atuais o Acessos dedicados à Internet através de grandes operadores o Redes de pesquisa o Serviços de banda larga disponíveis na região – tecnologia e seus custos • Barreiras existentes para a disseminação da banda larga: o Indisponibilidade do serviço de banda larga o Custo dos serviços atuais de banda larga o Indisponibilidade de computadores o Falta de conhecimento do público local sobre informática o Falta de conteúdo interessante ao público local • Empresas – ramos de atividades, necessidades de comunicação, potencial de implantação de novas aplicações, disponibilidade de recursos para o pagamento de serviços de comunicação A variação no tempo das informações abaixo pode auxiliar na análise dos resultados da implantação da Cidade Digital. • PIB Local • Renda média da população • Escolaridade média • Nota média no ENEM dos alunos locais • Custos dos serviços de banda larga • Arrecadação de impostos – IPTU, ICMS, ISS • Estatísticas de violência • Empresas – quantidade, criação de novas, fechamento • Índice de desemprego local • Custos governamentais com TIC • Percentual de residências atendidas com serviço de banda larga • Percentual da população com acesso ao serviço de banda larga • Serviços governamentais disponibilizados através da Cidade Digital / Internet 92 5.3 Definição do Público Alvo De acordo com os objetivos definidos, faz-se necessário estabelecer o público alvo da Cidade Digital. Provavelmente, os próprios órgãos do governo municipal, escolas públicas ou privadas, hospitais, população de baixa renda, turistas, PME – Pequenas e médias empresas, fazendas, entre outros. É importante definir quem precisa estar conectado a rede metropolitana ou simplesmente à Internet, quem poderá pagar pelos serviços, integralmente ou subsidiado. No caso do governo municipal, a análise dos custos com telecomunicações (voz e dados), mostrando os maiores ofensores, podem indicar os melhores candidatos ao uso da Cidade Digital. Não deve ser objetivo de uma Cidade Digital competir com as empresas de serviços em telecomunicações e em Internet, por isso, a população e empresas que já estejam (bem) atendidas e tenham como pagar os custos dos serviços, não fazem parte, obrigatoriamente, do público alvo da Cidade Digital. 5.4 Definição das Aplicações A interligação de órgãos públicos municipais faz-se necessário, pois comumente os mesmos não estão reunidos em um mesmo prédio ou próximos, mas distribuídos pelo município. Sua interligação permite a implantação de processos e sistemas que agilizam o atendimento dos munícipes, a administração do governo local e a redução de seus custos. Em grandes cidades, onde costuma haver órgãos do governo estadual ou federal, sua inclusão no projeto de Cidade Digital pode estender a agilização dos processos e a economia de recursos a essas outras esferas. A crescente violência nas grandes cidades torna as aplicações de vídeo monitoramento através de câmeras de segurança essenciais, onde os custos de sua implantação podem ser facilmente justificados com a diminuição dos índices de criminalidade. Mesmo em cidades pequenas, principalmente nas turísticas e históricas, com monumentos a preservar, os seus custos podem ser viabilizados. Sistemas para câmeras monitorando o tráfego usualmente são necessários para grandes cidades. Podem ser disponibilizadas não apenas aos órgãos de 93 controle do trânsito, mas também ao público em geral que, antes de sair de casa ou do escritório, pode verificar as condições do tráfego que encontrará, antecipando ou postergando a saída e planejando o caminho a ser percorrido. Em cidades pequenas, costumam ser necessárias apenas em condições especiais, quando são atravessadas por um grande fluxo de veículos de cidades vizinhas. Novos serviços públicos podem ser disponibilizados aos munícipes como a de previsão de chegada de ônibus em suas paradas. O munícipe poderá utilizar esse serviço de sua residência, nos pontos de ônibus ou de equipamentos móveis com acesso à Internet. A Cidade Digital pode disponibilizar esse serviço através de dispositivos instalados nos objetos a serem monitorados, no caso, os ônibus. Quando a localidade possuir uma área rural produtiva, as aplicações podem ser estendidas com o Rastreamento de gado, Logística de recolhimento de produtos e distribuição de insumos, contato direto do produtor com os consumidores. Aplicações concessionárias de de fiscalização, transporte como urbano, a monitoração também podem de horários de beneficiar-se da infraestrutura de uma Cidade Digital. 5.5 Definição dos Serviços De acordo com os objetivos estabelecidos para a Cidade Digital, serão definidos os serviços iniciais que serão prestados na Cidade Digital. Diz-se aqui “serviços iniciais”, pois a infraestrutura de uma Cidade Digital deve ser capaz de suportar uma grande diversidade de serviços, e, certamente, novos serviços serão implantados com o passar do tempo. Serviços que tragam uma possibilidade de impactos no desempenho da rede ou que exijam parâmetros críticos no fluxo de dados, necessitam de avaliação da viabilidade para definir as possíveis necessidades de alteração de equipamentos, software, circuitos, aplicações, etc. O serviço mais óbvio, mas não obrigatório, é o acesso a Internet. É importante que se definam todos os serviços que deverão ser prestados na Cidade Digital, pelo menos em um horizonte de médio prazo, para que a rede não fique rapidamente obsoleta ou traga um desempenho abaixo das expectativas, podendo frustrar os usuários e comprometer o sucesso de todo o projeto. 94 Além o acesso à Internet, com o estabelecimento de uma interligação de órgãos do governo, é possível a implantação de VoIP ou Telefonia IP, vídeoconferência, TV IP Corporativa, sistemas de gestão governamental unificados, acesso ao público de sistemas governamentais, hospedagem de sites, transporte de imagens para segurança pública e muitos outros. Nesta fase, é elaborado o relacionamento dos serviços com os respectivos usuários através da elaboração de uma lista das entidades usuárias da rede, os serviços que provavelmente irão utilizar e seus dimensionamentos. Essas informações serão essenciais para, na etapa do projeto físico, dimensionar, qualificar e quantificar os enlaces e equipamentos de rede. São considerados tanto os serviços básicos como acesso à Internet para navegação e troca de mensagens, como serviços sofisticados VoIP, vídeo e outros que podem necessitar de garantias da rede de comunicação para o seu funcionamento adequado. Mesmo o acesso à Internet pode ser considerado um serviço sofisticado quanto o cliente tiver ao seu dispor garantias superiores ao público em geral, trazendo normalmente um custo superior. Serviços que disponibilizam requisitos mais rigorosos, como, por exemplo, para aplicação de VoIP, costumam trazer maiores custos em equipamentos e softwares, que normalmente não se viabilizam em pequenos projetos. Por isso, em pequenas cidades a ideia é que se tenham inicialmente apenas os serviços básicos. No caso do VoIP, é importante realizar a comparação entre o custo da telefonia, comparando-se com os novos custos (CAPEX e OPEX) da Telefonia IP. Normalmente, apenas um grande volume de tráfego telefônico local e de longa distância costumam compensar a mudança. A Tabela 15 é um exemplo de como esse cruzamento de informações pode ser realizado. 95 Tabela 15: Serviços x Usuários Adm. Central Acesso à Internet (Mbps) Telefonia IP (ramais) Vídeo-conferência (qtde. salas) Imagens segurança (qtde. câmeras) Cobertura sem fio (APs) Educação Saúde Praças 12 1 2 2 200 30 60 2 2 10 1 2 10 6 8 5 20 5 2 A Tabela 15 deve ser mais detalhada conforme a necessidade, por exemplo, dividindo-se a Saúde em Secretaria de Saúde, Hospitais (separar em grande, médio e pequeno porte se houver necessidade), postos de saúde, etc. Quanto mais detalhado, melhor será o resultado final do projeto. A Tabela 16 exemplifica as aplicações e serviços para pequenas e grandes cidade e deve ser detalhada conforme a realidade do projeto. Tabela 16: Modelo de Aplicações e de Serviços Modelo de Aplicações e de Serviços Pequenas cidades Aplicações Serviços • Principalmente acesso à Internet; • Interligação dos órgãos municipais; • VoIP para longa distância. • Básicos e, dependendo da necessidade, serviços sofisticados, com garantias de desempenho. Grandes cidades • Acesso à Internet; • interligação dos órgãos públicos, possivelmente estaduais e federais de dados e voz; • vídeos de segurança e de trânsito; • Marcação de consultas, acesso a impostos e outros serviços ao cidadão, entre outras aplicações. • Básicos e sofisticados, com garantias de desempenho. 5.6 Definição do Modelo Econômico O Modelo Econômico da Cidade Digital é o que irá garantir a viabilidade de sua implantação e a autossustentabilidade do projeto, isto é, que a Cidade Digital poderá manter-se com recursos próprios gerados por seus serviços sem necessitar do recebimento de verbas periódicas do governo. Deve-se ressaltar que o governo 96 tem inúmeros programas de incentivo, descritos no ANEXO II - Programas de Incentivo no Brasil, que podem auxiliar a construção de uma Cidade Digital (CAPEX), mas não de sua manutenção (OPEX). 5.6.1 Cobrança dos serviços O modelo de Cidade Digital utilizado em alguns locais tem os seus serviços gratuitos podendo criar uma injustiça na sociedade, uma vez que os custos são reais. Alguém os pagará através de impostos, criando o risco dos mais pobres subsidiarem os mais ricos. Esse modelo pode simplesmente inviabilizar a sua sustentabilidade da Cidade Digital. Nesta dissertação é sugerido o modelo conforme as faixas de renda de cada localidade. A Figura 34 ilustra o modelo sugerido para a cobrança dos serviços da Cidade Digital, sem especificar os limiares exatos, que serão calculados durante o detalhamento de cada projeto. Figura 34: Faixa de Renda Na linha “a” encontram-se os habitantes e pequenos negócios, normalmente informais, de baixíssimo poder aquisitivo que, sem o auxílio governamental não teria acesso aos serviços oferecidos através da Internet. A aquisição de computadores ou mesmo a contratação de uma linha telefônica é realizada com dificuldade por esse público. Aqui, a gratuidade dos serviços de Internet é praticamente a única opção de acesso dessa população. 97 Na linha “b” encontra-se o público que, com muito esforço ou com auxílio governamental, tem condição de adquirir um computador e utiliza ocasionalmente a Internet por acesso discado. Para esse público, a cobrança integral dos serviços poderia inviabilizar o seu uso, sendo o subsídio uma ferramenta que permitiria a popularização do acesso à Internet. O subsídio provê alguma contribuição para a sustentabilidade da rede e faz o cidadão valorizar mais os serviços disponibilizados. Nas linhas “c” e “d” encontram-se as classes que utilizam ou tem a possibilidade de arcar com os custos a contratação de um acesso de um provedor comercial via aDSL, rádio ou outra tecnologia. A cobrança dessa faixa de público é importante não apenas para a sustentabilidade da rede, mas também para que o projeto de Cidade Digital não inviabilize provedores comerciais indo de encontro a objetivos como o de fomentar o desenvolvimento da economia local. Aqui são oferecidos os serviços básicos e os mais sofisticados, com garantia de desempenho e valor mais alto. 5.6.2 Autossustentabilidade A autossustentabilidade de uma Cidade Digital pode ser obtida de diversas formas, não excludentes. • Através da redução de custos governamentais, por exemplo, utilizando a rede da Cidade Digital para o tráfego telefônico corporativo da Prefeitura. É importante mencionar que as Prefeituras costumam ter orçamentos vultosos para áreas da saúde, educação, segurança e transportes. Pequenos percentuais da redução de custos desses orçamentos por conta das novas aplicações que utilizem a nova infraestrutura de comunicações podem ser capazes de suprir os custos da Cidade Digital em todo ou em parte; • Através da cobrança total ou subsidiada de serviços; • Através da cobrança do uso da infraestrutura por outras empresas para novos serviços e aplicações. Além dos serviços normais disponibilizados aos cidadãos, empresas e ao próprio município, serviços especiais podem ser oferecidos aos provedores e às operadoras, como o aluguel de fibra apagada, dutos e torres (próprios e não obtidos em acordo), etc. Isso, além de auxiliar na autossuntentabilidade da Cidade Digital pode aumentar o campo de atuação de provedores, 98 aumentando a quantidade de aplicações e serviços disponíveis aos clientes e abaixando os preços. • Através ganhos em impostos e em taxas. O provável aumento dos impostos e taxas recolhidos pelo município, proveniente do desenvolvimento da economia local, pode ser, em parte, direcionado à sustentabilidade da Cidade Digital; • Através de cobrança de propaganda de terceiros na Cidade Digital. O Captive Portal (página do login inicial da Cidade Digital) e as páginas de outras aplicações muito acessadas pelo cidadão podem conter propaganda que ajude a sustentabilidade do projeto. É importante notar que o ganho em impostos e taxas, ou a economia de custos atuais, pode ser claro nos primeiros momentos, mas após algum tempo, os mesmos podem ser incorporados ao orçamento do município, “encerrando” a fonte de recursos para a Cidade Digital. 5.6.3 Locais de acesso público A Figura 35 faz o cruzamento da faixa de renda da população com a densidade populacional, fatores que podem influenciar na seleção da tecnologia a ser utilizada no projeto de Cidade Digital. Figura 35: Faixa de Renda x Densidade Populacional Nos quadrantes a3, a4, b3 e b4, onde a faixa de renda é baixa e a densidade populacional é alta, a utilização de Telecentros é uma ferramenta importante de 99 inclusão social, pois a proximidade facilita o deslocamento das pessoas aos Telecentros e a disponibilidade de computadores minimiza a dificuldade de aquisição dos mesmos. Já nos quadrantes c3, c4, d3 e d4, onde a faixa de renda é mais alta, a utilização de LAN Houses é mais recomendada, pois o público pode pagar pela utilização e, certamente será mais exigente na disponibilidade de melhores computadores, impressoras, equipamentos de multimídia, nos horários mais convenientes e na largura de banda. Nos quadrantes localizados nas colunas 1 e 2 a utilização de Telecentros e LAN Houses é possível, mas em menor quantidade e com maior preocupação quanto a localização, pois a distância às residências dos usuários pode inviabilizar o funcionamento. 5.6.4 Previsão dos benefícios O atingimento dos objetivos da Cidade Digital certamente trará benefícios aos cidadãos, empresas locais, governo, etc. Outros benefícios podem surgir, não como um objetivo direto da Cidade Digital, mas pela facilidade da existência da infraestrutura para a implantação de novas aplicações. A previsão dos benefícios e sua quantificação é importante para verificar se os objetivos foram alcançados e, principalmente, para justificar o investimento do projeto junto aos diversos níveis governamentais, entidades de fomento e empresas privadas. A Tabela 17 exemplifica um modelo para pequenas e grandes cidade e deve ser detalhada conforme a realidade do projeto. Tabela 17: Modelo Econômico Modelo Econômico Pequenas cidades Cobrança dos serviços Autossustentabilidade Locais de acesso público • Serviços básicos gratuitos para a população carente. Serviços sofisticados pagos. • Receita de serviços pagos e inserção de propagandas no Captive Portal; • Receita proveniente da economia de recursos; • Receita proveniente do incremento do recolhimento de impostos. • Telecentros para as camadas de renda mais baixa. LAN Houses para as outras camadas. Grandes cidades • Serviços básicos gratuitos para a população carente. Serviços sofisticados pagos ou subsidiados para a população (pessoas físicas e jurídicas) de baixa renda. • Receita de serviços pagos e inserção de propagandas no Captive Portal; • Receita proveniente da economia de recursos; • Receita proveniente do incremento do recolhimento de impostos. • Telecentros para as camadas de renda mais baixa. LAN Houses para as outras camadas. 100 5.7 Definição do Modelo Técnico A definição do modelo técnico é muito importante, não apenas porque o sistema deve estar apto a suportar todo tráfego gerado pelos seus usuários, mas também por ter que alcançar a qualidade necessária às aplicações, atingir todos os usuários, por cabo ou sem fio, conforme a necessidade, estar preparado para a expansão e ter um custo (CAPEX e OPEX) dentro das possibilidades do município. A densidade populacional, isto é, a distribuição dos cidadãos e das empresas pela área do município é importante na decisão da solução técnica de atendimento de uma rede de comunicação. A Figura 36 representa um gráfico da densidade populacional e a seguir é feita a descrição das soluções mais adequadas para cada faixa. Figura 36: modelo técnico Na coluna 1, onde a densidade populacional é muito baixa, a utilização de estações satélite certamente será mais barata do que a implantação de uma infraestrutura terrestre (backbone) para a transmissão do sinal a um pequeno público a uma grande distância das redes terrestres de telecomunicações, exceto em locais próximos de linhas de transmissão, oleodutos, etc, que possuam cabos de fibra óptica de onde seja possível transportar o sinal através de tecnologia sem fio como o WiMAX. Neste contexto pode-se incluir fazendas no interior do Mato Grosso, aldeias indígenas na Amazônia, mineração e obras de infraestrutura. 101 Na coluna 2 são incluídas as áreas rurais de estados como São Paulo e Rio de Janeiro, onde as distâncias permitem que o acesso à Internet seja levado por rádio terrestre a partir de um local que possua um backbone, como por exemplo, fibras ópticas em rodovias, com custo menor e banda maior do que o serviço via satélite. Nas localidades, o sistema pode ser acessado pelos usuários através de WiFi. Podem-se incluir aqui também áreas mais afastadas, ainda dentro dos grandes centros como indústrias instaladas nas periferias. Na coluna 3 são incluídas áreas residenciais ou comerciais onde há a predominância de casas e pequenas construções, onde é comum a utilização de acesso à Internet por Cabo coaxial ou aDSL. A solução por rádio também é adequada. Em teoria, o PLC é adequado para esse tipo de utilização, embora ainda não seja comum encontrarmos esse tipo de implantação. Na coluna 4, encontram-se os grandes centros com prédios, áreas de comunidade com uma grande quantidade de pessoas por habitações e áreas de comércio com uma grande quantidade de pequenas empresas. Nessas áreas, a utilização de fibra óptica já é viável pelas pequenas distâncias e grande quantidade de clientes. As soluções de aDSL e rádio também são adequadas. Em comunidades carentes, que normalmente tem um padrão caótico de construção, o acesso via rádio é o mais adequado. 5.7.1 Acesso Em grandes cidades, certamente a combinação de várias tecnologias será o ideal para a disponibilização do acesso: • Grandes clientes próximos ao caminho da fibra devem ser atendidos pela mesma; • Para os grandes clientes fora do caminho da fibra, deve ser realizado um estudo de viabilidade entre o lançamento da fibra e uma opção concorrente, como o acesso por WiMAX; • Em comunidades, o atendimento por WiFi costuma ser mais viável tanto tecnicamente quanto financeiramente; • Os Telecentros podem ser atendidos por uma rede WiFi ou por uma Subscriber Unit WiMAX, dependendo do porte do Telecentro e da carga de 102 tráfego da rede WiFi no local, de modo a não tornar tanto o telecentro quanto os acesso próximos muito lentos; • Em grandes áreas abertas, a utilização de WiFi Mesh pode ser a melhor solução; • Os recursos atuais como aDSL e de provedores via fibra e rádio devem ser combinados para a maior abrangência da Cidade Digital. Caso esses tenham os seus preços muito acima do desejado para esse tipo de serviço, a tendência é que baixem seus preços acompanhando o resto da cidade digital ou que tenham serviços superiores. Cidades pequenas podem ter praticamente todo o seu acesso através de WiFi, banda de 2,4 GHz, com a colocação de Access Points em locais estratégicos. Os locais de colocação dos Access Points podem ser prédios públicos, podendo atender desktops através de cabeamento ethernet em opção aos recursos sem fio. Telecentros e usuários de áreas rurais, a grandes distâncias podem ser atendidos por WiMAX ou por WiFi com antenas direcionais. 5.7.2 Distribuição Em grandes cidades a opção mais adequada para a distribuição é através de fibras ópticas. As mesmas devem atender diretamente os grandes clientes como a sede do governo, hospitais, Universidades, estádios de esportes e grandes empresas. Pode também servir como suporte para equipamentos de WiMAX e de aDSL, pulverizando o serviço no entorno da fibra. A topologia da rede de fibra vai depender da distribuição dos usuários do local, mas o fechamento em anel é um recurso importante para o aumento da disponibilidade, embora traga aumento de custos. Acordos com os proprietários de dutos e postes para a passagem de cabos de fibra óptica serão importantes para viabilizar os custos do projeto, podendo trazer benefícios também para essas empresas através da franquia dos serviços ou de pares de fibras apagadas. Em cidades pequenas, a utilização da distribuição através de recursos sem fio pode ser adequada. Locais rurais com propriedades a grandes distâncias da chegada do backbone, provavelmente utilização WiMAX. Por outro lado, em cidades 103 pequenas, com distâncias reduzidas, a utilização do WiFi, preferencialmente na banda de 5 GHz, pode ser adequada para a distribuição. 5.7.3 Backhaul O principal fator para a definição do Backhaul em uma Cidade Digital será a disponibilidade de recursos. Em grandes cidades, normalmente há opção de operadora local para a conexão e da tecnologia. A concorrência faz reduzir o custo da contratação, mas para aumentar a disponibilidade da rede, no caso de aplicações com maior nível de criticidade, é adequada a contratação de mais de um circuito, de operadoras diferentes e passando por caminhos diferentes sem compartilhar qualquer recurso. Em muitas localidades, encontra-se apenas uma opção de backhaul. Não havendo interesse de outras operadoras na implantação de novos recursos, o disponível será contratado, mas, provavelmente, com o crescimento do uso da Internet no local, na próxima licitação haverá novos interessados. No caso de não haver disponibilidades de recurso de backhaul ou no caso da opção anterior mostrar-se técnica ou economicamente inviável, é possível: • Trazer a banda de Internet de um local próximo através de WiMAX; • Lançar fibra junto a rodovia, estrada de ferro, oleoduto, linhas de transmissão em acordo com a operadora da mesma. Ambas as opções trazem um alto CAPEX para o projeto, embora o OPEX seja relativamente baixo, tornando essa situação adequada aos tipos de financiamentos envolvidos em projetos de Cidade Digital e de Inclusão Social. Em último caso, pode ser utilizada a solução via satélite, embora traga restrições de banda e alto OPEX para o projeto, mas pode ser implantada rapidamente e em qualquer local do território nacional. 5.7.4 Data Center Em princípio, os servidores que suportam a Cidade Digital podem ficar localizados em qualquer lugar onde haja acesso à Internet, porém, isso pode ser um risco caso a Cidade Digital perca a sua conexão com a grande rede. Por exemplo, 104 um servidor de Telefonia IP localizado fora da Cidade Digital deixaria toda a cidade sem comunicação no caso de interrupção do backhaul. Caso o mesmo fosse localizado dentro dos recursos da rede da Cidade Digital, a comunicação externa (para fora da cidade) poderia ser interrompida, mas internamente continuaria a funcionar normalmente. Os órgãos municipais de grandes cidades podem ter seu próprio Data Center, mas pequenas cidades podem ter dificuldade de viabilizar um Data Center próprio pelo custos de montagem e, principalmente, de mão de obra especializada, sugerindo uma solução terceirizada. Com mais informações, durante o decorrer do planejamento, é possível detalhar m Modelo Técnico como na Tabela 18. Tabela 18: Modelo Técnico Modelo Técnico Pequenas cidades Acesso Distribuição Backhaul Data Center Infraestrutura de energia Infraestrutura para a implantação de equipamentos • Principalmente baseada em 802.11b, aproveitando recursos de provedores já existentes. • Através de 802.16 ou 802.11a mesh para pequenas distâncias. • Negociação com o provedor local. Se não houver, acordo com empresas de transmissão de energia, oleodutos, etc ou trazem a banda através de 802.16 de cidades próximas. Em último caso, acesso por satélite. • Local, conectado diretamente ao backhaul e a distribuição, com os servidores das aplicações mais importantes. • Normalmente apenas comercial com proteção. • Acordo com condomínios de prédios, operadores de telecomunicações possuidoras de torres e fazendeiros para a instalação / utilização de torres Grandes cidades • Baseado em 802.11b, mas com forte utilização de fibra óptica em grandes empresas e prédios com grande consumo de banda. 802.16 para clientes isolados com maior necessidade de tráfego. Aproveita os recursos de provedores já existentes. • Baseado em circuitos ópticos. Utiliza também 802.16 para localidades isoladas e de pequeno tráfego. • Ampla oferta de banda. Preferência para a contratação de acessos redundantes de diferentes provedores. • Uso de diversos Data Center locais ou remotos. • Comercial com proteção mais redundância em toda a distribuição e nos principais locais de acesso. • Acordos para o aproveitamento de dutos de empresas elétricas, de trânsito, Metrô e aproveitamento de postes de distribuidoras de energia e de 105 Modelo Técnico Pequenas cidades para a implantação de equipamentos de rádio. Grandes cidades empresas de telefonia para a passagem de cabos de fibra óptica. Acordos para disponibilização de locais para a implantação de equipamentos de 802.11 e 802.16. 5.8 Definição do Modelo de Gestão É importante a definição do modelo de gestão, pois dele dependerá a contratação dos serviços de projeto, implantação e operação, assim como a origem dos recursos e a sustentabilidade. Devem-se definir as funções que a prefeitura pode realizar e as que deve contratar, adequando o planejamento aos requisitos de licitações. É importante ressaltar que a gestão da Cidade Digital, de sua concepção à operação deve ser acompanhada por uma equipe preparada para tal empreitada, uma vez que se trata de um problema de engenharia complexo que envolve, dentre outros, a avaliação das aplicações, seus usuários e o tráfego gerado, estudos de propagação para instalação de redes sem fio, projetos de redes ópticas suportando a rede sem fio e os grandes usuários, obras de construção civil para a passagem de cabeamento óptico ou metálico, estruturas para a instalação de antenas, sistemas e processos para a operação, gerenciamento e contabilidade de utilização de recursos, além de conhecimento de tecnologias de telecomunicações para a seleção das soluções utilizadas. 5.8.1 Obtenção de Recursos É fundamental para a implantação da Cidade Digital que a obtenção de recursos seja coerente com os objetivos definidos e as necessidades identificadas. Isso pode ser verificado através de uma ferramenta como a Tabela 19. 106 Tabela 19: Fonte de recursos Fonte do Recurso Implantação de Telecentros Aquisição de Computadores Destino Programa de implantação de Telecentros do Ministério das Comunicações para professores para alunos para os cidadãos Aquisição de sistemas e de servidores Treinamento Aquisição de equipamentos de Rede PMAT PMAT Da equipe técnica Do público Implantação da rede Consultoria na elaboração e no desenvolvimento do projeto Os programas de incentivo listados, disponibilizando recursos para aquisição de equipamentos de informática e de comunicação de dados, aquisição e desenvolvimento de software e de sistemas de informação, capacitação de recursos humanos através de treinamento, execução de serviços técnicos especializados, adequação de infraestrutura física e outros demonstra o interesse do governo na inclusão social e na modernização administrativa. Um fator limitador, presente em todos os programas analisados é que os recursos são destinados apenas à aquisição, seja de equipamentos, software, infraestutura ou serviços, mas nunca para aluguel, locação ou serviços continuados. Essa característica dos programas viabiliza os modelos de negócio onde o município implanta sua própria rede, mas não os modelos onde o município contrata uma rede de terceiros ou os serviços da Cidade Digital. Na iniciativa privada é muito comum a contratação dos serviços de terceiros ao invés da criação de sua própria infraestrutura, principalmente na área de TIC, onde os rápidos avanços da tecnologia tornam os equipamentos, sistemas e processos obsoletos em pouco tempo. A locação dos equipamentos e contratação dos serviços com os equipamentos em comodato é uma forma encontrada para proteger-se da obsolescência, uma vez que os contratos com os prestadores de serviços podem garantir níveis de serviços ao invés de equipamentos específicos. Como exemplo, pode-se citar o tempo de resposta de um sistema automatizado como um nível de serviço garantido em contrato. O prestador do serviço deverá 107 manter esse parâmetro dentro dos seus limites, mesmo que para isso deve atualizar os servidores, aumentar a taxa de comunicação de circuitos de dados, etc. 5.8.2 Construção da Cidade Digital A construção de uma Cidade Digital em um pequeno município normalmente é composta principalmente de enlaces de rádio, trazendo a necessidade de acordos para a disponibilização de locais para a implantação de antenas e torres com os próprios órgãos municipais, condomínios de prédios residenciais e comerciais, fazendeiros e provedores já existentes. Como a mão de obra para a implantação desse tipo de rede não está disponível nos órgãos municipais, é recomendada a contratação de uma empresa para esse fim. Não obrigatoriamente esta empresa fará posteriormente a operação da rede, uma vez que o serviço é bem diferente. Em grandes cidades, além das necessidades citadas para redes sem fio, uma rede terrestre de fibra óptica representa um papel importante na distribuição e no atendimento de grandes clientes e seu custo pode ser bastante significativo frente ao valor total do projeto. Os próprios recursos dos órgãos municipais de empresas de prestação de serviços público podem baratear significativamente a construção da rede óptica através da utilização de dutos, postes viadutos, túneis metrôs, rodovias, etc. A exemplo do que faz a RNP – Rede Nacional de Pesquisa, em troca da facilidade pela passagem do cabo, a empresa pode ter direito a utilização de um ou mais pares da fibra do cabo, trazendo vantagem para todos por permitir a viabilização do projeto. 5.8.3 Operação da Cidade Digital Grandes cidades, usualmente possuem órgão ou empresa municipal para cuidar de assunto de TIC – Tecnologia da Informação e Comunicação. Pode ser útil a utilização dessa empresa ou órgão para a operação da cidade digital, pois certamente precisarão estar em contato próximo com a operação da Cidade Digital. Cidades pequenas costumam ter provedores de acesso à Internet ou prestadores de serviços em telefonia que podem assumir a operação da Cidade Digital e, provavelmente, terão mais oportunidade de vencer uma licitação pela economia de custos de já estarem localizados na cidade, evitando custos de deslocamento que, certamente, empresas de outros locais vão ter. 108 A gerência de Falhas, de Configuração, de desempenho, de segurança e de contabilidade deve estar contida dentro da operação da Cidade Digital. 5.8.4 Monitoração O conceito de monitoração da Cidade Digital pode ser bem mais amplo do que o entendido pela monitoração de redes de comunicação. A monitoração mais importante é sobre os parâmetros relacionados aos objetivos da Cidade Digital, evidenciando se os mesmos estão sendo alcançados e em que grau. Assim, se um dos objetivos é o desenvolvimento de novos negócios, o índice local de abertura de novas empresas pode ser um atributo monitorado. Se a melhoria da educação local está prevista nos objetivos, o acompanhamento das notas do ENEM – Exame Nacional do Ensino Médio é um parâmetro candidato a ser monitorado. Da mesma forma o crescimento da economia (PIB local), a agilização dos processos governamentais (índices de atendimento dos cidadãos em determinados serviços), segurança (índices de assaltos, roubos) redução de custos (custos mensais dos órgãos) etc. A Figura 37 exibe o exemplo de um gráfico com a monitoração de um circuito de acesso à Internet, mostrando o tráfego subdivido pelas aplicações que o originaram. Ele é importante para detalhar como estão a ocupação do circuito, ociosidades ou congestionamentos, aplicações que mais demandam tráfego e necessidades de expansão do sistema. A possibilidade de monitoração por hosts também é importante para o acompanhamento de servidores, detecção e problemas e identificação de usuários ou aplicações ofensoras. 109 Figura 37: Utilização de circuito dedicado à Internet A própria página da administração municipal pode ser um excelente meio de divulgação do atingimento (ou não) das metas da Cidade Digital, contribuindo para justificar o prosseguimento do projeto. 5.8.5 Segurança Lógica Atualmente, a legislação brasileira prevê punições para crimes através de redes de computadores, por exemplo, troca de material de pedofilia, disseminação de vírus na Internet ou invasão de sistemas com algum prejuízo, como apagar arquivos. Por isso, é importante que todos os usuários da Cidade Digital sejam identificados. De outra forma, um crime que aconteça na rede e não seja possível a identificação do autor, torna a prefeitura ou a empresa responsável pela Cidade Digital passível da punição. A identificação de servidores públicos e de alunos de escolas é simples, podendo ser realizada através de sua matrícula ou outro código apropriado juntamente com uma senha. A identificação dos munícipes e, principalmente dos visitantes, é um pouco mais complexa. A identificação do munícipe pode estar relacionada ao IPTU de sua residência, permitindo que, em caso de atraso do pagamento do imposto, a gratuidade ou o subsídio no acesso à Internet seja retirado. Na identificação dos visitantes é importante a agilidade no processo de cadastramento, já que muitas vezes o tempo de visita ao município é curto. Assim, 110 em um quiosque no local de acesso público é possível fazer o cadastramento com a apresentação de documentos. Além segurança, a identificação é essencial para a gerência e a operação da rede, onde é possível limitar o acesso aos sistemas corporativos, sites na Internet, configuração de QoS para determinadas aplicações, privilégios no acesso para usuários com demandas especiais e gratuidade ou subsídio para usuários carentes. Diferente dos sistemas sem fio para pequenos usuários, onde o usuário precisa apenas possuir a chave de acesso do access point, em grandes redes, é necessário que o sistema de segurança tenha uma visão total da rede, permitindo aos usuário “logar” e fazer roaming entre quaisquer access points (desde que tenham permissão). É importante que o operador tenha uma visão centralizada, evitando que o mesmo tenha que alterar a configuração de diversos equipamentos pela introdução ou retirada de cada usuário. O sistema de segurança deve, não apenas permitir o acesso dos usuários aos serviços e aplicações a que tenham direito, mas também fazer o registro das utilizações para a contabilidade de recursos e, principalmente, criando uma trilha de auditoria para a análise posterior de qualquer problema ocorrido. A utilização do Captive Portal pode ser útil na identificação do usuário para a posterior liberação dos acessos. O acesso ao Captive Portal é livre, permitindo inclusive que o pretendente ao uso da rede possa fazer o seu cadastramento para uma posterior confirmação de informações e liberação, conforme os processos definidos. 5.8.6 Captive Portal O Captive Portal é um mecanismo que obriga um usuário que se conecta em uma rede acessar uma determinada página web (a Captive Portal). Esse mecanismo pode ser útil pode diversas razões na implantação de uma Cidade Digital: • Segurança – através do Captive Portal o usuário pode se cadastrar, obrigando assim que todo usuário da rede seja conhecido pela administração; • Administração da Rede – divulgação de informações de problemas na rede, alteração de procedimentos e outras; 111 • Sustentabilidade – O fato de todo usuário ser obrigado a visualizar o Captive Portal, permite a negociação de publicidade de empresas do governo ou particulares, contribuindo com a sustentabilidade da Cidade Digital; • Cobrança – Em uma Cidade Digital com serviços pagos, o Captive Portal pode garantir que apenas os usuários com os pagamentos regularizados possam usufruir os mesmos. A Tabela 20 exemplifica um modelo de gestão genérico a ser detalhado conforme a realidade local. Tabela 20: Modelo de Gestão Modelo de Gestão Pequenas cidades Projeto da Cidade Digital Construção da rede Operação da rede • Contratação de consultoria especializada e envolvimento dos gestores municipais. • Licitação de empresa para a construção da rede. • Licitação de empresa para a operação de rede. Grandes cidades • Contratação de consultoria especializada e envolvimento dos gestores e dos técnicos municipais. • Licitação de empresa para a construção da rede. • Licitação de empresa para a operação de rede ou utilização de empresa municipal de TIC, se houver. 5.9 Levantamento da Infraestrutura existente Para o início da parte física do Pré-projeto, deve-se levantar que recursos já existentes ou com a implantação já planejada é possível contar: • Backhaul: Que empresa poderá fornecer e em que locais a saída IP da Cidade Digital? Redes governamentais em parceria com empresas de transmissão de energia, oleodutos ou gasodutos, concessionárias de rodovias ou operadoras de telecomunicações. A existência de mais de um fornecedor pode diminuir os custos por gerar competição em uma licitação e aumentar a confiabilidade do projeto, por possibilitar a criação uma redundância no acesso; • Telefonia: Ligações de VoIP para fora da Cidade Digital pode ser realizada através de E1 de operadoras, desde que implante-se um gateway ou diretamente através de troncos IP, facilidade que começa a ser implantadas pelas grandes operadores de telecomunicações. É necessário identificar as 112 empresas que oferecem esses serviços e em que locais será possível acessá-lo e a que custo; • Dutos e postes: São os recursos onde se pode, com relativa facilidade, lançar cabos de fibra óptica, atendendo locais com grande necessidade de banda ou formando o backbone da rede. A implantação de dutos, ou mesmo a implantação de cabos de fibra óptica, diretamente enterrados, tem um custo muito superior do que quando já há dutos ou postos no local; • Serviços atuais: Como a Cidade Digital vem a agregar e não a concorrer com os serviços em funcionamento, é importante conhecê-los. A existência de aDSL, Internet a cabo e outros pode fazer parte do projeto de Cidade Digital, sem gerar custos, ou com baixo custo através de subsídios. 5.10 Localização geográfica Nesta etapa, devem-se localizar geograficamente as entidades envolvidas de modo a criar uma visão da distribuição das necessidades. Após a demarcação das entidades, deve-se introduzir a infraestrutura já existente ou planejada que pode ser aproveitada, tal como dutos e cabos de fibra óptica ou serviços já existentes. Esse trabalho pode ser realizado com a ajuda de softwares como o Google Earth [52]. É importante conhecer a topografia do local, onde o levantamento pode ser auxiliado por softwares especializados como o Radio Mobile [55], mesmo que essas informações precisem posteriormente ser confirmadas através de um site survey com pessoal especializado. 5.11 Ferramentas Nesta seção são apresentadas algumas ferramentas que podem ser utilizadas para auxiliar o planejamento de Cidades Digitais, principalmente para os recursos de rede sem fio. 5.11.1 Radio Mobile O Radio Mobile [55] é um software de auxílio do planejamento de enlaces de rádio. Através dele é possível informar as características do enlace – localização, tipo e ganho das antenas, potência do transmissor – que, juntamente com um mapa 113 virtual, prevê o desempenho de enlaces, perdas, informa a ocorrência de obstáculos, etc. A Figura 38 exibe o projeto de um enlace de rádio realizado com o Radio Mobile. Figura 38: Exemplo de Enlace de rádio projetado através do software Radio Mobile Para a criação do mapa virtual, é necessário informar ou obter os dados de elevação através de download de um sítio especializado, http://edc.usgs.gov/products/elevation/gtopo30/gtopo30.html ou como o o http://www.cplus.org/rmw/dataen.html. O software Radio Mobile aceita os formatos SRTM, DTED e GTOPO30. 5.11.2 GPS – Global Positioning System Através de um aparelho receptor de GPS, é possível obter a latitude, longitude e altitude dos pontos importantes ao projeto de Cidade Digital, durante um levantamento, facilitando a sua localização posterior em mapas ou em imagens de satélites. Alguns permitem gravar percursos realizados e transportá-los automaticamente para mapas digitais. 5.11.3 Google Earth Através do Google Earth [52] é possível acessar imagens obtidas de satélites, do ponto de visão na altitude mais conveniente ao usuário, marcar pontos para representação de prédios, equipamentos, e outros recursos importantes, marcar e calcular distâncias de caminhos, etc. A Figura 38 exemplifica sua utilização na representação de um enlace de rádio. 114 Figura 39: Representação dos enlaces de rádio entre o Corcovado, a Escola de Engenharia da UFF e o Morro da Boa Vista através do Google Earth 5.11.4 Analisador de espectro Um analisador de espectro pode auxiliar no levantamento de campo, identificando sinais – potência, frequência e localização – que podem vir a criar interferência na rede a ser implantada. Pode também, após a implantação da nova rede, verificar se as características obtidas estão conforme as planejadas nos projetos de enlaces de rádio. A Figura 40 ilustra a medição do espectro de rádio na faixa de 5 GHz. 115 Figura 40: Imagem de espectro de rádio na faixa de 5 GHz obtida através do software Chanalyzer e hardware WiSpy. 5.12 Implantação, homologação e disponibilização para o uso O acompanhamento dos prazos, da qualidade do projeto e do cumprimento dos requisitos é essencial para o atingimento dos objetivos da Cidade Digital. Como vistoem2.5.2 116 São Francisco e Vale do Silício, o atraso do projeto pode frustrar investidores interessados, comprometendo a implantação ou a sustentabilidade da Cidade Digital. Mesmo que o serviço, em parte ou no todo seja terceirizado, é necessário haver representantes do município acompanhando e verificando prazos, custos, qualidade, adequação, etc. Antes do início da entrega e disponibilização do sistema ou parte, é necessária a homologação dos recursos implantados para a conferência que o prestador do serviço entregou o que foi contratado e testes do sistema para que problemas iniciais não frustrem as expectativas dos usuários. 117 6 ESTUDO DE CASO: VIABILIZAÇÃO ECONÔMICA DE UMA ESTRUTURA DE CIDADE DIGITAL A PARTIR DA REDUÇÃO DE CUSTOS DO USO DA TELEFONIA PELO GOVERNO MUNICIPAL Esse capítulo descreve o caso em que o GTECCOM - Laboratório de Gestão em Tecnologia da Informação e Comunicação da UFF – Universidade Federal Fluminense realizou em 2009 um projeto com o objetivo de reduzir os custos da telefonia da Prefeitura do Município do Rio de Janeiro. Apesar de ser voltado para a telefonia e não para a comunicação de dados, durante o desenvolvimento do projeto, identificou-se a existência de recursos técnicos, como dutos e cabos de fibra óptica que, juntamente com a redução dos custos em telefonia, seria possível viabilizar técnica e financeiramente a criação de uma Cidade Digital para o município. A primeira seção deste capítulo descreve a metodologia utilizada no desenvolvimento do projeto enquanto a segunda descreve as principais características da telefonia da PCRJ, as principais alternativas para a telefonia no município, uma comparação entre as alternativas assim como a possibilidade da implantação da Cidade Digital, a origem dos recursos para a sua implantação e o plano de ação para cada uma das alternativas. Descreve-se então, a partir de um caso real, a possibilidade de geração de recursos para a implantação de uma Cidade Digital através de diferentes alternativas da telefonia corporativa do município. 6.1 Metodologia de trabalho Adotada A metodologia aqui apresentada foi desenvolvida pela GTECCOM para utilização em organizações de médio e grande porte, governamentais ou privadas. 118 Foi utilizada em projeto de Redução de Custos em Telefonia [51] na FIRJAN – Federação das Indústrias do Rio de Janeiro. 6.1.1 Levantamento e Caracterização da Situação Atual Nesta tarefa realiza-se o levantamento da situação atual do órgão ou empresa analisada com o intuito de propiciar o entendimento do ambiente, obter as informações para compreender e mensurar os problemas atuais, assim como para verificar, através de simulações, se os novos cenários traçados através das mudanças propostas atingiriam os objetivos almejados pelos gestores. É essencial a formalização desses dados comparativos para a posterior verificação da eficácia da implantação das recomendações realizadas por esse projeto. Compreende as seguintes atividades: • Reunião com os gestores da organização para que esses transmitam os objetos do projeto, sua visão das oportunidades de melhora, dos riscos e das mudanças já programadas; • Levantamento da organização: objetivos e principais funções, estrutura, clientes internos e externos, etc; • Elaboração de um questionário gerencial sobre os serviços de telefonia fixa e móvel e o envio para os gestores da organização; • Visita aos principais setores da organização; • Entrevistas com os principais dirigentes, Gestores e Técnicos definidos em comum acordo com o patrocinador do projeto dentro da organização; • Solicitação, organização e compilação de informações obtidas com fornecedores de serviços de telecomunicações; • Pesquisa junto aos fornecedores de serviços de telecomunicações de produtos e serviço disponíveis; • Compilação das informações obtidas, a saber: o Topologia da rede de telefonia e de dados; o Tipos de PABX, fornecedor, tarifadores e sua localização; o Faturas dos acessos telefônicos (E1, faixa DDR, Linhas Individuais e Móveis) em papel e em meio eletrônico; 119 o Relatórios dos acessos por setor da organização; o Relatório da localização física dos recursos: linhas individuais, E1 e PABX; o Quantidade e tipo de aparelhos de serviços móveis detalhados por operadora e por setor; o Detalhamento do sistema de gestão da telefonia fixa e móvel; o Contratos da telefonia fixa, móvel e de manutenção dos equipamentos relacionados; o Normas e penalidades no uso da telefonia fixa, telefonia móvel e comunicação de dados; o Estrutura do setor responsável pelo controle da telefonia. • Consolidação dos dados dos questionários gerenciais respondidos e das visitas realizadas; • Levantamento da rede de comunicação de longa distância da Organização para o entendimento de soluções de VoIP – Voz sobre IP já existentes ou para a sua inclusão nos cenários possíveis; • Elaboração de relatório sobre a situação atual da telefonia na organização: volumes e distribuição dos recursos, dos custos, principais problemas identificados, principais dificuldades dos usuários; • Elaboração de relatório com a visão geral da comunicação de dados na Organização. 6.1.2 Análise dos Dados Coletados Nessa tarefa, as informações levantadas, organizadas e compiladas, devem ser analisadas no contexto específico da Organização, procurando traçar cenários possíveis que atendam os objetivos do projeto. Durante a análise devem ser selecionados os principais serviços de telefonia e identificados os setores que são os maiores ofensores do serviço e custo da telefonia, trazendo uma maior oportunidade de redução de custos. As análises devem ser realizadas principalmente nesses setores selecionados, enquanto para os demais, deve ser apresentada uma visão geral. 120 Compreende as seguintes atividades: • Identificação dos principais processos na gestão da telefonia; • Identificação das áreas e serviços maiores ofensores ao custo e ao funcionamento adequado do sistema; • Identificação de problemas técnicos como equipamentos inadequados às necessidades da Organização, equipamentos tecnologicamente defasados e/ou com dificuldades ou altos custos de manutenção; • Procura de oportunidades de redução de custos e de melhoria dos processos; • Elaboração do Diagnóstico; • Avaliação sobre a possibilidade de negociação de contratos existentes; • Avaliação das possíveis reduções em função dos valores praticados pela operadora de telefonia fixa e móvel; • Verificação da possibilidade da integração da rede de dados e de voz, trazendo redução de custos, melhoria nos processos ou expansão dos serviços prestados. 6.1.3 Elaboração das Recomendações De posse do conhecimento do ambiente, dos principais problemas e das oportunidades de melhoria, deve ser elaborado o relatório de recomendações contendo os pontos encontrados, seus riscos ou conseqüências e as respectivas recomendações para a sua solução. O relatório deve ser elaborado também em forma de apresentação para que seja discutido com os gestores da organização para a conferência das informações e para o aprimoramento das recomendações. Compreende as seguintes atividades: • Detalhamento dos riscos, consequências e elaboração das recomendações para cada ponto encontrado; • Verificação da consistência entre as recomendações elaboradas; • Elaboração da visão geral da rede de comunicação de dados; • Redação do relatório de recomendações e de sua apresentação; • Apresentação do Projeto para os gestores da organização e seus convidados com discussão sobre os pontos e as respectivas recomendações; 121 • Correção das recomendações conforme as novas informações apresentadas durante a discussão com os gestores. 6.1.4 Elaboração e seleção dos cenários compatíveis com os objetivos da Organização Nesta fase são traçados os possíveis cenários para a telefonia na organização, aproveitando-se recursos existentes ou planejando novas aquisições, mantendo ou alterando processos e ferramentas de controle, integração ou não das redes de dados e voz, mantendo ou trocando os serviços e os próprios prestadores de serviços, etc. Compreende as seguintes atividades: • Brainstorm das possíveis soluções, tecnologias, processos, serviços e cenários; • Esboço dos possíveis cenários; • Detalhamento dos cenários, seus limites, custos e dificuldades de implantação, possibilidade de redução de custos mensais, benefícios e atingimento dos objetivos do projeto; • Seleção dos cenários viáveis e com melhores condições de implantação e de atingimento dos objetivos. De preferência, não mais do que três cenários. A seleção do “melhor” cenário ou o “mais adequado” não é realizada nesse momento, pois dependerá não apenas de suas características, mas também de estratégias dos gestores e acionistas da organização. 6.1.5 Elaboração dos Planos de Ação Para cada um dos cenários selecionados, deve ser elaborado um plano de ação para a sua implantação, prevendo: • Um fluxo de caixa de acordo com a disponibilidade dos recursos financeiros para a implantação e as condições dos fornecedores de produtos e serviço; • Coexistência do sistema antigo com o novo sistema por um período de tempo para que os serviços não sejam interrompidos; • Cronograma contendo o tempo de projeto, licitação, aquisição de produtos e serviços, entrega dos produtos e serviços, testes, ajustes e homologação. No caso de órgãos públicos, é necessário estimar o tempo para possíveis recursos às licitações; • Informação aos clientes internos e externos dos novos números e processos da telefonia. 122 6.1.6 Seleção e detalhamento do cenário vencedor Nesta fase, com o plano de ação e informações detalhadas de cada um dos cenários, a diretoria da organização pode fazer a seleção do cenário mais adequado a sua cultura, estratégia, objetivos e conjuntura. Nem sempre a melhor solução técnica será a mais adequada à organização naquele momento. Compreende as seguintes atividades: • Discussão da alta gestão da organização para a determinação do cenário mais adequado; • Detalhamento e revisão dos pontos e recomendações, de acordo com o cenário escolhido; • Detalhamento do plano de ação do cenário escolhido em um planejamento de implantação. 6.2 Caso da Prefeitura da Cidade do Rio de Janeiro Esta seção apresenta o caso real onde a economia de custos de telefonia e recursos já existentes viabilizariam a criação de uma Cidade Digital. São descritos os objetivos, as principais informações levantadas e sua análise, os cenários traçados, seus planos de ação resumidos e a comparação entre os cenários, de acordo com a metodologia descrita em 6.1. 6.2.1 Levantamento e Caracterização da Situação Atual O objetivo principal do projeto foi a identificação de oportunidade da realização de uma economia substancial dos recursos gastos em telefonia, assim como da elaboração de um plano de ação para orientar a sua implantação, disponibilizando verba para a aplicação em áreas fim da Prefeitura, como educação, saúde e transportes. Alguns poucos números podem exibir a magnitude da telefonia na PCRJ – Prefeitura da Cidade do Rio de Janeiro. São, em números aproximados, 89.000 servidores públicos distribuídos por 1.900 endereços que utilizam 13.000 terminais fixos (linhas ou ramais) e 2.000 terminais móveis em uma infraestrutura de voz com o custo de 33 milhões de reais anuais [53]. 123 Na PCRJ a principal demanda por comunicação de voz é entre os setores de uma mesma secretaria ou unidade, pois muitas vezes estão dispostos em diferentes endereços físicos na cidade ou porque o serviço prestado necessita de mobilidade aos servidores que trabalham nas ruas os responsáveis por obras e pela iluminação pública. A comunicação entre diferentes secretarias ou unidades também é necessária. A comunicação externa é direcionada principalmente para a própria cidade do Rio de Janeiro, pois poucas são as ligações de longa distância nacionais ou internacionais. A maioria do interesse de tráfego da Prefeitura é corporativo, isto é, interno aos órgãos e empresas da prefeitura. A maioria das faturas de telefonia da PCRJ, recebidas das operadoras de telecomunicações, ainda é gerada em papel, e não em meio digital, praticamente impossibilitando a consolidação, análise detalhadas e gerenciamento de quaisquer aspectos. A gestão da telefonia utiliza um modelo descentralizado, onde cada órgão escolhe e implanta a sua própria solução e métodos de gestão. A Tabela 21 exibe a quantidade de recursos disponíveis na PCRJ. Tabela 21: Quantidade de recursos de telefonia na PCRJ Recurso Quantidade aproximada (em unidades) Linhas individuais 5.050 Troncos analógicos 290 Voice Net 2.100 Voice Net + 1.100 Ramais DDR 2.400 Números chave de troncos digitais ( E1) 21 Troncos digitais (E1) 73 Telefone móvel 3.380 124 Alguns endereços da Prefeitura abrigam diferentes setores e, cada um, com uma diferente solução para a telefonia. O CASS – Centro Administrativo São Sebastião é o endereço principal, onde há representantes de praticamente todos os setores da Prefeitura. Por isso, é o local onde é encontrada a maior quantidade de recursos de telefonia da Prefeitura. Há um PABX principal com capacidade de até 3.000 ramais. Está interligado à uma operadora de telecomunicações através de 20 troncos digitais com DDR – Discagem Direta a Ramal, permitindo até 600 ligações simultâneas. Muitos funcionários da PCRJ, por necessitarem de locomoção pelos prédios do CASS, utilizam telefones móveis. No DataCenter da Prefeitura, localizado no CASS, encontram-se os principais computadores servidores da PCRJ e um sistema que permite o acesso à rede corporativa através de comunicação discada. Esse sistema, através de 8 troncos digitais, permite o recebimento de até 240 ligações simultâneas para acesso discado à rede corporativa. A educação é a setor da Prefeitura com maior dispersão geográfica. São 1.314 escolas e creches. Utiliza 2.491 Linhas Individuais e 1 tronco digital na sede da respectiva secretaria. A maioria das escolas e creches possui 2 linhas individuais. O tráfego telefônico é primordialmente entre as escolas, creches e a Secretaria, havendo também alguma necessidade da comunicação das creches com os pais dos alunos. 6.2.1.1 Situação da Comunicação de Dados e de Informática Embora a avaliação detalhada da área de TIC – Tecnologia da Informação e Comunicação da PCRJ estivesse fora do escopo do projeto do GTECCOM, a telefonia no mundo caminha para a integração com a área de informática. Por essa razão, mesmo que não se deseje realizar essa integração imediatamente, não é adequado propor uma solução para telefonia sem algum conhecimento, mesmo que superficial, da situação da área de comunicação de dados. Na Prefeitura a gestão e operação de TIC - Tecnologia da Informação e Comunicação (exceto telefonia) é centralizada em um órgão. A Rede de Comunicação de Dados da Prefeitura tem como objetivo a interligação dos endereços para o acesso às aplicações corporativas e à Internet. 125 Baseia-se principalmente no serviço SLDD – Serviço por Linha Dedicada Digital, com velocidades entre 64 K e 512 Kbps. Para atender a algumas escolas utiliza adicionalmente o serviço Frame Relay e VPN sobre aDSL. É utilizado também o acesso discado à rede corporativa. 6.2.1.2 Apreciação de Projetos de Banda Larga Na época do desenvolvimento do projeto do GTECCOM existiam diversas iniciativas relacionadas a projetos de banda larga na PCRJ. A origem, objetivos e natureza desses projetos são diferentes, mas, sem dúvida, sua apreciação foi oportuna porque alguns deles poderiam contribuir para a redução de custos em telefonia e também na melhoria operacional do serviço. 6.2.1.3 Conexão de Notebooks de professores à Internet Em dezembro de 2008, a SME – Secretaria Municipal de Educação lançou o edital para uma licitação para o fornecimento do serviço de Internet de Banda Larga 3G para 26.315 notebooks de professores da rede municipal. O objetivo era que o professor pudesse utilizar a Internet como uma ferramenta auxiliar no desenvolvimento do ensino e, para isso, acessá-la da sua residência. O valor estimado para a licitação foi de R$31.546.422,00 por um contrato de 12 meses. A licitação foi impugnada pela TNL PCS S/A (Oi) e pela Claro, sendo adiada Sine Die. Essa licitação não contemplou a disponibilização de acesso em banda larga nas escolas, que é outro problema da Prefeitura, e que beneficiaria não apenas professores, mas também funcionários e os alunos, objetivo final da SME. Mesmo em uma hipótese otimista, onde a SME obtivesse desconto de 50% sobre o valor estimado para a licitação, este valor ainda seria expressivo para uma solução de apenas 12 meses. Esse montante, ou parte dele, poderia ser utilizado para a implantação de uma rede própria da Prefeitura, com uma vida útil muito superior a 1 ano, além de outros benefícios. Uma solução de acesso à Internet para escolas e professores em suas residências, por si só justifica um estudo sócio-econômico sobre este universo, identificando fatores como: proximidade da residência às escolas e conexão à Internet já existente na residência do professor. Deve também avaliar o grau de complementariedade desse projeto junto aos demais projetos de banda larga mencionados a seguir, uma vez que outras soluções podem compartilhar recursos e 126 custos. Esse estudo poderia também analisar a viabilidade da utilização de uma solução sem fio, onde algumas escolas podem servir de base para tecnologias sem fio, como WiFi ou WiMAX, em expansão mundialmente. 6.2.1.3.1 Licitação para conexão de Escolas à Internet utilizando Banda Larga No final de 2008 foi realizada uma licitação para a conexão de 928 unidades escolares à Internet utilizando conexão em banda larga ou móvel. Essa licitação previa 165 conexões a 1 Mbps de download e 100 Kbps de upload e 602 conexões móveis com taxas entre 40 e 100 Kbps de download e upload. Em cada unidade, devia ser instalado um computador para acesso à rede a ser fornecido pela PCRJ. A velocidade proposta para conexão à Internet foi bastante modesta, não atendendo aos requisitos aplicáveis em banda larga. O custo total previsto, incluindo o computador, foi de aproximadamente R$ 3.800.000,00 para um contrato de 24 meses. A licitação não foi realizada totalmente, permanecendo a maior parte das escolas sem acesso à Internet através de banda larga. 6.2.1.3.2 Redecomep A Redecomep é um projeto vinculado ao MCT – Ministério da Ciência e Tecnologia, que visa implantar uma estrutura metropolitana de alta velocidade, interligando instituições de ensino e pesquisa. Para viabilizar esse projeto, outras entidades foram convidadas a participar, diluindo os custos e cedendo recursos como dutos para a passagem de cabos de fibra óptica, recebendo em troca três pares de fibra apagada [26]. A PCRJ foi convidada a participar do projeto, cedendo dutos da RIOLUZ, da CET-RIO e da Linha Amarela para a passagem do cabeamento. Da mesma forma foram convidadas a Supervia e o Metrô. A rede seria composta de 1 anel central e 5 anéis secundários totalizando 235Km de cabos de fibra óptica. Encontra-se atualmente na fase de projeto executivo, e toda a fibra deveria estar lançada em um prazo de 6 meses. A Redecomep chegaria a 29 endereços da Prefeitura e passar a menos de 1Km de 40 outros endereços. A Redecomep mostrou-se como uma oportunidade excelente para a Prefeitura conectar seus endereços, possibilitando a integração de voz e dados, uma vez que o cabo de fibra chega aos principais endereços. 127 6.2.2 Análise dos Dados Coletados O modelo de gestão descentralizado da telefonia: • Favorece o desenvolvimento da telefonia nos órgãos com conhecimento e boa gestão sobre essa área; • dificulta a elaboração de um perfil da telefonia na PCRJ, necessário ao desenvolvimento de soluções globais; • diminui o poder de negociação da PCRJ com os fornecedores de serviços e produtos de telefonia, uma vez que os contratos são setoriais. A utilização do mesmo endereço e recursos de telefonia comuns por diversos órgãos da Prefeitura dificulta que os custos sejam repassados proporcionalmente aos setores usuários. A dispersão física dos endereços, as características de distribuição de recursos e de tráfego, principalmente na área da educação, favorece a utilização do serviço PABX Virtual7. Substituindo-se as Linhas individuais por PABX Virtual diminui-se o valor da assinatura e o tráfego corporativo passa a ter custo zero. A redução pode ser superior a 50% ao custo atual. Um link de rádio de freqüência não licenciada a 10 Mbps, com visada direta e curta distância, tem um custo da ordem de R$4.400,00, incluindo todos os equipamentos necessários. Caso fossem instalados 928 enlaces, o custo total seria de R$4.083.200,00, portanto compatível com o total previsto na licitação. Por outro lado, com R$4.000.000,00 é possível lançar pelo menos 200 Km de fibra óptica apagada, o que possivelmente seria suficiente para complementar os enlaces da Redecomep, apresentada em 6.2.2.1, de modo a conectar as escolas e outros setores da Prefeitura em várias regiões do município do Rio de Janeiro. A conexão das escolas à Redecomep poderia proporcionar redução de custos na telefonia uma vez que o tráfego corporativo seria cursado em uma rede própria e os terminais não 7 PABX Virtual – É o serviço onde cada “linha telefônica” conectada à operadora funciona como um ramal de PABX. A grande vantagem desse serviço é que os ramais, mesmo em endereços diferentes, podem ligar entre si discando apenas os últimos dígitos de seu número, com tarifa zero dentro em um mesmo grupo (contratação sob um mesmo CNPJ). Implementa também outras facilidades disponíveis em PABX convencionais. Paga-se assinatura por ramal, embora com valor menor do que a da LI. Podem ser utilizados PABX convencionais pela operadora, embora os ramais disponibilizados ao cliente estejam dentro do conceito de PABX Virtual. 128 pagariam assinatura. Além disso, possibilitaria a utilização de aplicações de banda larga, como videoconferência, ensino a distância entre outras. Devem ser dimensionados os custos de manutenção da rede. 6.2.2.1 A Redecomep estendida O GTECCOM realizou uma análise preliminar do custo de interligar os 150 principais endereços (alguns já contemplados no projeto original) da Prefeitura à Redecomep. Esses pontos são aqueles que possuem vários recursos de telefonia e, portanto, devem ser os maiores geradores de custo. O valor necessário para a interligação foi estimado em R$3.000.000,00, incluindo alguns endereços em regiões distantes do traçado original, como Guaratiba e Santa Cruz. Além dos custos da implantação da rede, a Prefeitura deveria prover os equipamentos de comunicação de dados, com custo estimado em R$1.000.000,00. A partir desse ponto, a Redecomep incluindo os 150 principais pontos da Prefeitura será referenciada como Redecomep Estendida. Alguns benefícios advindos dos endereços estarem interligados à Redecomep Estendida são: • Disponibilização de largura de banda (velocidade de circuito de dados) superior a 1 Gbps, muito acima da largura de banda utilizada atualmente; • Redução de custos através da substituição de grande parte dos circuitos de dados hoje contratados às operadoras de telecomunicações; • Possibilidade de implantar PABX equipados com Interface de VoIP – Voz sobre protocolo IP ou telefones IP que podem trafegar a voz corporativa sobre o anel, praticamente anulando o custo de comunicação corporativa via operadora; • Serve de plataforma para a disponibilização de novas aplicações como: o Telemedicina; o Videoconferência; o Ensino a distância; o Internet sem fio para endereços fora da Redecomep Estendida; o Monitoramento de centenas de locais do município utilizando câmeras; o Implantação de sala de gerenciamento para a Prefeitura; o Portal interativo do cidadão; 129 o Backhaul de uma eventual rede sem fio a ser implantada no município. A Figura 41 ilustra a abrangência da Redecomep, em amarelo e vermelho e, em azul, os novos pontos da Redecomep Estendida. Figura 41: Redecomep Estendida Apenas endereços com poucas linhas individuais, como as escolas, ficariam fora da Redecomep Estendida. Um segundo projeto, utilizando a Redecomep como infraestrutura para a implantação de equipamentos de comunicação sem fio, poderia integrar os endereços restantes da Prefeitura, disponibilizando acesso à Internet aos professores com laptops em suas residências, economizando R$30.000.000,00 anuais previstos inicialmente para esse acesso através do projeto “Conexão de Notebooks de Professores à Internet” descrito na seção 6.2.1.3. 6.2.2.2 Conclusão Dentro dos projetos apreciados, a Redecomep aparece como a melhor candidata a oferecer suporte à interconexão dos principais pontos da Prefeitura. 130 Principalmente quando é incluída a extensão aqui proposta em que, com cerca de R$4.000.000,00, os 150 principais endereços da Prefeitura estariam interligados. A rede poderia ser expandida, considerando também a localização de pontos que permitissem a visada a locais mais distantes, que seriam acessados por enlaces de rádio, se isso fosse mais econômico. Todos os setores da Prefeitura poderiam ser atendidos, disponibilizando largura de banda (velocidades) muito mais elevada que as definidas nas licitações analisadas, propiciando a implantação de novas e importantes aplicações. Novas aplicações e serviços poderiam ser disponibilizados para a Prefeitura e para os munícipes. Serviços ligados a telemedicina, por exemplo, como informatização de hospitais, implantação de prontuário eletrônico, marcação de consultas, cirurgias com assistência remota, e uma infinidade de outros. As escolas também poderiam ser beneficiadas. Algumas já fazem parte do projeto Redecomep, e outras poderiam ser incluídas. Para que todas fossem incluídas, seria necessário um investimento inferior ao valor previsto para a licitação da conexão dos notebooks (item 6.2.1.3) por um ano. Mas é importante lembrar que há outras fontes de financiamento para projetos deste tipo, como iniciativas de Cidade Digital através do MCT. Entendemos que a Prefeitura conta hoje com diversas iniciativas com escopos diferentes, mas com um único objetivo: prover infraestrutura de comunicação de dados corporativa e de acesso à Internet para o tráfego de dados, voz e imagem. Caso fosse possível uma ação transversal que agregasse todos esses esforços em uma única visão destas demandas, seria possível atender a estas demandas de forma eficiente, eficaz e econômica. 6.2.3 Elaboração das Recomendações As recomendações geradas nessa tarefa não serão aqui apresentadas, uma vez que se relacionam principalmente à telefonia, com pouco valor para o foco dessa dissertação. 131 6.2.4 Elaboração e seleção dos cenários compatíveis com os objetivos da Organização; Através dos levantamentos e análises realizadas, foram identificadas as duas soluções mais adequadas à realidade encontrada na Prefeitura: A primeira é a solução baseada em PABX Virtual, denominada daqui em diante simplesmente PV; A segunda é a solução baseada em PABX interligados através de uma rede de comunicação de dados, ramais de PABX Virtual e terminais móveis. Os endereços com uma grande quantidade de terminais contarão com PABX enquanto que os endereços com poucos terminais serão equipados com ramais de PABX Virtual. Doravante essa solução será denominada como RCHíbrida. A solução de PV já é utilizada parcialmente na Prefeitura através de um serviço oferecido pela operadora de telecomunicações Oi denominado Voice Net8, no entanto, a Prefeitura não se beneficia completamente das características oferecidas por esse serviço. A solução RC-Híbrida, durante os levantamentos, não era utilizada pela Prefeitura. Apesar de existirem diversos PABX na PCRJ, estes não se encontram interligados por canais dedicados. Os PABX na PCRJ são conectados à operadora de telecomunicações, que tarifa todas as ligações telefônicas realizadas. Essa seção apresenta e compara essas opções. 6.2.4.1 A solução PV (PABX Virtual) A solução PV é a utilização de ramais de PABX Virtual para atender todas as demandas de comunicação de voz, fixa e móvel, da Prefeitura. Todos os recursos de telefonia da Prefeitura que não forem PABX Virtual são retirados. O serviço pode também integrar aparelhos móveis. Nesse caso, o aparelho móvel funciona como um ramal da rede corporativa. 8 Voice Net (ou Voice Net +) – Nome comercial da Oi para o PABX Virtual. Quando é adicionada a capacidade de integração fixo-móvel, o serviço passa a ser chamada Voice Net +. 132 Esta solução traz economia na assinatura, de valor inferior aos das linhas individuais e dos troncos, e no tráfego, já que as ligações corporativas não são tarifadas. O tráfego entre os ramais fixos de um mesmo grupo é sempre gratuito. Entre ramais móveis e entre fixos e móveis do mesmo grupo, o tráfego é gratuito até um limite estabelecido em contrato. Após o limite, o tráfego é tarifado normalmente. Pode-se ainda ter uma redução adicional dependente dos valores que serão praticados por minuto, para os diferentes tipos de tráfego. Nessa modalidade de serviço, toda a gestão operacional da telefonia como a instalação e a manutenção de ramais, programação de facilidades, fornecimento de conta, controle de chamadas e outras é realizada pelo provedor de serviços. Isso pode ser uma vantagem ou uma desvantagem, dependendo da agilidade do contratado em realizar as solicitações e da urgência da implantação das solicitações. É importante frisar que, normalmente, o fornecedor do serviço não se responsabiliza pela instalação e manutenção do cabeamento interno ao prédio do cliente. Essa solução baseia-se em apenas um provedor do serviço, concentrando o risco da qualidade na execução do serviço. Não prevê a convergência entre dados e voz, que é uma tendência mundial. A atualização da solução depende unicamente de decisão do fornecedor do serviço. 6.2.4.2 A solução RC-Híbrida (Rede Corporativa – Híbrida) A solução RC-Híbrida é uma forma de interligar todos os terminais telefônicos da PCRJ, por diferentes tecnologias, fazendo com que as ligações corporativas ocorram a custo zero. A RC-Híbrida é composta por PABX interligados entre si, ramais de PABX Virtual, uma Rede de Comunicação de Dados e Terminais Móveis integrados. • PABX interligados entre si Os endereços da PCRJ que necessitam de 209 ou mais terminais receberão um PABX, interligado aos outros PABX através de uma rede de comunicação de 9 A quantidade mínima de 20 ramais definindo os locais que devem ser equipados com PABX, foi escolhida levando-se em conta a modularidade dos equipamentos disponíveis no mercado, a utilização apenas de E1, evitando os troncos analógicos e a comparação dos custos das assinaturas de PABX Virtual em relação aos custos de locação de PABX. Os E1 possuem diversas vantagens em relação aos troncos analógicos como uma melhor qualidade de voz, maior rapidez no completamento das ligações, disponibilidade do serviço de identificação de chamadas sem custo adicionais, entre outras. 133 dados da PCRJ. Dessa forma, as ligações entre os PABX não cursarão através de operadoras de telecomunicações, não havendo tarifação das mesmas. Os PABX estarão conectados também à rede pública, através de sistemas E1 de uma ou mais operadoras de telefonia fixa, para o recebimento e a realização de ligações externas. Os ramais dos PABX poderão opcionalmente ser móveis, onde os usuários poderão movimentar-se dentro da área coberta por uma rede WiFi do endereço a ser implantada ou adaptada para esse fim. A necessidade da PCRJ foi estimada em aproximadamente 62 PABX. • PABX Virtual Os endereços da PCRJ com necessidade de menos de 20 terminais receberão ramais de PABX Virtual. Esses ramais, além de realizarem ligações entre si, poderão também realizar ligações a custo zero para ramais dos PABX através de interligação entre os dois sistemas, onde os ramais PV executarão a função de tronco. No futuro, os endereços servidos por rede de banda larga poderão migrar os ramais de PABX Virtual para telefones IP. • Rede de Comunicação de Dados Essa rede, em sua maior parte baseada na Redecomep e em sua extensão proposta, servirá como uma infraestrutura para a interligação dos PABX, transportando as ligações através de voz digitalizada com a tecnologia VoIP. Devido a alta capacidade da tecnologia óptica utilizada na Redecomep, essa rede poderá servir a muitas outras aplicações além do simples transporte da voz. • Terminais Móveis Os terminais móveis da PCRJ, contratados com operadora(s) de telefonia móvel farão ligações a custo zero entre si. As ligações entre a parte fixa e a parte móvel da RC-Híbrida será cursada através de conversores de ligações10 (fixo-móvel → 10 Conversão fixo-móvel em móvel-móvel – Onde há PABX, as chamadas fixo-móvel podem ser tratadas adequadamente nestes equipamentos, com auxílio de hardware adicional (conversor), para que sejam vistas no equipamento da Operadora mais à frente como chamadas móvel-móvel, e tarifadas nesta categoria, o que implica em queda de custo, em razão do valor mais baixo da tarifa móvel-móvel em relação a fixo-móvel, como praticado pelas Operadoras. 134 móvel-móvel), conectados à terminais móveis, a serem adaptados em alguns PABX selecionados da PCRJ. Os PABX, assim como os equipamentos da Redecomep podem ser comprados ou locados conforme a conveniência da PCRJ. A qualidade na elaboração desses contratos é fundamental para que a PCRJ tenha a garantia de um bom serviço de telecomunicações. Deve ser elaborado um plano de numeração para todos os terminais da RCHíbrida no intuito de facilitar os usuários em suas ligações e a manutenção pelo pessoal técnico, próprio ou terceirizado. Os PABX possuem tarifadores que possibilitam registrar todas as chamadas cursadas na rede, e compará-las com as especificadas na conta fornecida pela operadora. Nessa solução, a própria Prefeitura é responsável em realizar a gerência operacional do serviço. Os PABX modernos podem utilizar uma tecnologia denominada VoIP que possibilita a sua interligação à operadora ou a outros PABX utilizando a rede de comunicação de dados da corporação. Essa tecnologia hoje já é considerada vencedora e está sendo disseminada tanto nas redes corporativas quanto nas redes públicas e móveis. Ela permite o uso de aplicações multimídia e convergentes como teleconferência, vídeo, IPTV, Contact Center, etc. em conjunto com as aplicações de telefonia. Essas aplicações já são utilizadas hoje e certamente, em futuro bem próximo, estarão mais disseminadas. Caso haja atraso na ativação da Redecomep, as ligações corporativas podem cursadas temporariamente através E1 de interligação do PABX ao STFC – Sistema Telefônico Fixo Comutado, como qualquer outra ligação externa. Neste caso todas as ligações, inclusive as corporativas, serão tarifadas e deverá ser reavaliada a quantidade de E1 necessária. É possível, através de negociações com a(s) operadora(s) selecionada(s), obter tarifas mais baixas, ou mesmo isenção, para essas ligações. 135 Esta solução, apesar da complexidade de implantação, traz os benefícios advindos da convergência de dados e voz, dilui o risco na execução dos serviços por contar com mais de um fornecedor, e possibilita o registro e conseqüentemente o controle e gestão do tráfego. O estabelecimento da convergência entre voz e dados, torna possível a implantação de um Contact Center onde o cliente pode ser atendido por telefone, fax, e-mail ou chat, independente de sua localização e possui suas informações reunidas em um único banco de dados, acelerando o atendimento e a solução de problemas. O recurso de Contact Center pode ser utilizado para, além do suporte à telefonia, o atendimento aos servidores públicos pela área de RH e outras aplicações. 6.2.4.3 Utilização da Redecomep na Solução Corporativa Conforme já mencionado, a Redecomep apresenta-se como uma excelente oportunidade para interligar diversos setores da Prefeitura. Ela é financiada, além da Prefeitura, por outros órgãos governamentais e privados. Essa rede já passará por alguns dos principais endereços da Prefeitura e poderá ser utilizada em sua topologia original. Atualmente, um grande número de instituições públicas ou privadas utiliza uma infraestrutura dedicada para suportar sua rede corporativa. Os benefícios trazidos por essa implantação são inequívocos. Os recursos necessários para a implantação da Redecomep Estendida podem vir adicionalmente de outras fontes de financiamento que não a Prefeitura. O Ministério da Ciência e Tecnologia, responsável pela Redecomep, está implantando infraestrutura de redes metropolitanas de alta velocidade em todas as capitais do Brasil. Várias já estão em funcionamento e podem inclusive ser visitadas por gestores da Prefeitura do Rio. A Prefeitura pode basear a sua infraestrutura de telefonia em outras soluções e posteriormente migrar para tecnologia baseada em fibra óptica, por exemplo, em uma 1ª fase, a interligação dos PABX pode ser realizada por E1 das operadoras. Na 2ª fase, a interligação pode ser realizada através da Redecomep. Na 3ª fase, locais 136 com ramais de PABX Virtuais podem migrá-los para telefones IP interligados pela rede de fibra óptica. 6.2.4.4 Potencial da RC-Híbrida A implantação da solução RC-Híbrida, além dos serviços de telefonia já descritos, pode ser utilizada como uma infraestrutura para uma grande quantidade de outros serviços. Em um futuro próximo, havendo o interesse dos gestores da PCRJ, a Redecomep Estendida pode vir a ser utilizada para interligar os pontos principais de uma rede de rádio, atingindo os endereços da PCRJ não acessados pela rede óptica. A essa nova configuração de rede denomina-se de Redecomep Expandida. Neste Cenário Futuro, os endereços da PCRJ cobertos pela parte rádio da RC-Híbrida, poderão utilizar os mesmos serviços que os pontos da parte óptica, pois novas tecnologias de rádio, com recursos de garantia de qualidade, permitem suportar serviços de voz, imagem, vídeo, etc. A parte rádio da RC-Híbrida, pela possibilidade de cobertura do todo o município, pode ser utilizada para o acesso dos professores da rede municipal à Internet, a partir de suas residências, objetivo almejado pela SME. No Cenário Futuro é possível migrar todos os ramais de PABX Virtual para telefones IP, homogeneizando a solução, trazendo as vantagens da telefonia IP e, dependendo dos valores dessa migração, diminuindo os custos. A Figura 42 ilustra como seria o Cenário Futuro da RC-Híbrida da PCRJ. 137 Figura 42: Cenário Futura da RC-Híbrida Outras utilizações da RC-Híbrida, no “Cenário Futuro” podem ser: • Disponibilização de acesso à Internet e aplicativos corporativos aos servidores municipais que necessitam se movimentar pela cidade ou em suas residências; • Servir aos projetos de Inclusão Digital, disponibilizando o acesso à Internet em Telecentros, comunidades e coberturas de áreas como a realizada no Projeto “Orla Digital” na Praia de Copacabana; • Trafegar imagens de câmeras de segurança ou para a monitoração do trânsito; • Trafegar informações para o controle de sinais de trânsito; • Aulas à distância nas escolas a partir de um ponto central; • Exames remotos. Como exemplo, a implantação de ultrasonografia remota na Prefeitura de Porto Alegre – RS obteve uma redução do absenteísmo das 138 gestantes de 60 para 8% e a redução do tempo na fila do exame de 90 para 30 dias. Os custos para a implantação do “Cenário Futuro” não estão contemplados neste trabalho, por não fazer parte de seu escopo, mas certamente, a economia gerada pela implantação da RC-Híbrida contribuirá para a sua viabilização. Da mesma forma, não está contemplada a economia gerada pela retirada de circuitos de dados atualmente contratados com as operadoras de telecomunicações, que serão substituídos pela parte rádio da RC-Híbrida no “Cenário Futuro”. 6.2.5 Elaboração dos Planos de Ação Foi desenvolvido um plano de ação dividido em 3 conjuntos de medidas. O primeiro é composto das medidas que devem ser tomadas independentemente da solução técnica adotada. Os outros dois são compostos pelas medidas que devem ser adotadas em função da opção técnica escolhida, a PV ou a RC-Híbrida. 6.2.5.1 Ações a Serem Adotadas Independentemente da Solução Técnica Ações Imediatas 1. Instituição de uma área Gestora de Telefonia, seleção de seus membros, definição de objetivos, escopo e competência; 139 2. Instituição de uma área de Operação e Manutenção da Telefonia, responsável pelo acompanhamento dos projetos em telefonia, help-desk em telefonia, manutenção de rede interna, configuração dos equipamentos, fornecimento de informações técnicas para decisões da área Gestora de Telefonia e para a elaboração de editais, administração de tarifação, contatos com os fornecedores, etc. Parte ou todas essas funções podem ser terceirizadas; 3. Negociação com a operadora atual de telefonia para isentar o pagamento as assinaturas dos troncos digitais e das faixas de ramais de DDR; 4. Solicitação à operadora atual de telefonia para que o envio das listagens das faturas seja através de mídia digital em forma customizada; 5. Elaboração de um estudo sobre o comportamento do tráfego, através das faturas em mídia digital, para o conhecimento em detalhe das componentes desse tráfego; 6. Solicitação de relatórios de tráfego de todos os troncos digitais da Prefeitura às respectivas operadoras para o conhecimento em detalhe do tráfego. Curto Prazo 1. Assepsia na telefonia com a verificação dos contratos, dentro ou não da validade, se os recursos cobrados realmente estão em uso, por quais setores da Prefeitura e correspondência entre o setor usuário com o cadastro na operadora (relatório de acessos por CNPJ), com posterior correção das distorções, se houver; 2. Elaboração de catálogo de ramais da Prefeitura. Pode haver uma versão aberta ao público na Internet, apenas com os números dos setores de atendimento ao público, e outra versão apenas disponível aos servidores na Intranet com os números de todos os ramais; 3. Divulgar internamente o plano de migração da telefonia em comum acordo com os fornecedores dos serviços. Médio Prazo 1. Acompanhamento da implantação dos ramais de PABX Virtual, da retirada dos recursos atuais e confirmar na conta seguinte se retirada foi registrada. 140 Longo Prazo Não foram identificadas atividades de longo prazo diferenciadas com relação às outras. Contínuo 1. Conferência da vinculação dos recursos aos respectivos usuários; 2. Manutenção de catálogo de ramais da Prefeitura nas versões aberta ao público na e disponível apenas aos servidores, conforme alterações dos recursos ou setores. 6.2.5.2 Solução PABX Virtual Imediato e Curto Prazo Na solução PV - PABX Virtual impõe-se a realização de um edital cuja eficácia em atender adequadamente às necessidades da PCRJ dependerá dos seguintes passos: 1. Determinar a organização de equipe que coordenará e realizará os trabalhos necessários à execução deste plano de ação, doravante denominada Equipe de Execução do Plano de Ação, abreviadamente EXPA; 2. Realizar reuniões prévias com as operadoras potencialmente capazes de fornecer os serviços demandados, notadamente as que o fazem hoje, com vistas principalmente a levantar dados que permitam realizar estudo de tráfego, por endereço ou setor a ser atendido, e por tipo de tráfego, tão preciso quanto possível; 3. Fazer os levantamentos necessários, no âmbito das unidades da PCRJ, que permitam realizar um estudo detalhado de demanda por serviços de telefonia, direcionado principalmente à identificação das necessidades de terminais fixos e móveis. 4. Concluir os estudos mencionados em (2) e (3), e especificar no edital, cujo termo de referência terá como objeto a contratação do serviço PV. a. Na cláusula objetivo do termo de referência do edital a ser realizado, de forma clara, mas com a maior abrangência possível, os objetivos a serem alcançados dentro da prestação do serviço PV. 141 b. Na cláusula especificação do termo de referência do edital a ser realizado, no mínimo o seguinte: i. As quantidades necessárias de terminais fixos e móveis por endereço; ii. A especificação detalhada de PABX para cada local onde a Prefeitura entenda ser necessário, mesmo que seu funcionamento esteja dentro do modelo de PABX Virtual. Neste caso, a utilização do PABX e não da central pública pode trazer algumas vantagens adicionais sobre o serviço PABX Virtual “de prateleira”; iii. As facilidades necessárias que irão complementar o serviço básico de telefonia, como por exemplo, DDR, captura de chamadas, chamada em espera, transferência, cadeado eletrônico, identificador de chamadas entre outras. iv. Interceptação, por pelo menos por 60 dias, para as linhas retiradas ou que tiverem a numeração alterada. 5. Não descuidar da inclusão, no edital, de cláusulas de sanção relativas a eventuais atrasos na disponibilização do serviço PV. É desejável que essas cláusulas caracterizem eventos claramente definidos, associados a obrigações das contratadas cujo cumprimento deverá ser acompanhado. 6. Deve ser inserido no edital conforme seção acima nesse mesmo capítulo, um cronograma que descreva as etapas do plano de migração do serviço atual para o serviço PV, contendo os principais eventos e datas mencionados, preparados sob controle da EXPA definida acima. Médio e Longo Prazo 1. Terminada a licitação, a EXPA deve acompanhar os eventos da implantação do serviço PV contratado, conforme cronograma mencionado; 2. A EXPA deverá manter a área gestora da telefonia posicionada sobre os eventos previstos no cronograma e, principalmente sobre os possíveis desvios ou imprevistos, para que esta possa tomar as medidas cabíveis com base em cláusulas de sanção contidas no edital. 142 6.2.5.3 Solução Rede Corporativa Imediato 1. Negociação com a atual operadora de telefonia para unificar todos os ramais de PABX Virtual já contratados em um único grupo. O benefício será que as ligações entre os ramais entre os grupos atuais tornar-se-ão a custo zero imediatamente, sem a necessidade de aguardar a implantação do restante da solução; 2. Seleção de um contrato atual com operadora móvel vantajoso para ser ampliado em 32 terminais para a ativação dos conversores fixo-móvel no PABX principal da Prefeitura. Reconfiguração do PABX principal para o início do uso efetivo do recurso; Curto Prazo 1. Dimensionamento das quantidades de ramais fixos, ramais móveis (caso essa opção seja adotada) e de telefones móveis para cada setor e endereço da Prefeitura. 2. Definição dos pontos que integrarão a rede óptica da Prefeitura, complementares aos pontos já previstos na Redecomep; 3. Definição da forma de atendimento de cada endereço. Por PABX onde houver a necessidade de mais de 20 ou por PABX Virtual onde houver a necessidade de menos de 20 ramais; 4. Detalhamento do projeto dimensionando a quantidade de E1, de conversores de chamada fixo-móvel e de ramais de PABX Virtual para a integração com os PABX para cada endereço; 5. Elaboração do Plano de numeração para a Prefeitura; Médio Prazo 1. Elaboração e lançamento de editais para a contratação de: a. PABX Virtual. O edital deve prever uma possibilidade de contratação de mais ramais que o dimensionado, possibilitando o atendimento do crescimento das necessidades da Prefeitura neste mesmo edital, assim como para a integração com os PABX. Lembrar dos contratos de PABX Virtual ainda dentro do prazo de validade; 143 b. Redes WiFi para os locais onde a Prefeitura tenho optado pela utilização de ramais móveis. c. Telefonia móvel, incluindo os terminais que devem ser conectados aos conversores nos PABX. Lembrar dos contratos de telefonia móvel ainda dentro do prazo de validade; d. Locação de PABX; e. Projeto e construção da extensão da Redecomep. A participação da IPLAN nesta ação é essencial, pois a rede óptica criada poderá suportar parte das atuais funções da rede de dados gerida pelo IPLAN. 2. Acompanhamento da implantação dos ramais de PABX Virtual, da telefonia móvel e dos PABX; 3. Elaboração de editais para a contratação de: a. Projeto e construção da extensão da Redecomep. A participação da IPLAN nesta ação é essencial, pois a rede óptica criada poderá suportar parte das atuais funções da rede de dados gerida pelo IPLAN; b. E1 para interligação aos PABX à(s) operadora(s) para o tráfego local; c. Tráfego de longa distância originado nos PABX; d. Locação de equipamentos e gerência da rede óptica da Prefeitura sobre a Redecomep Estendida. 4. Solicitar e acompanhar a retiradas dos recursos de telefonia substituídos pela nova rede. Confirmar através das próximas contas a retirada dos recursos; 5. Acompanhamento da implantação dos outros serviços licitados; 6. Acompanhamento da ativação da interligação entre os PABX, os ramais de PABX Virtual e os terminais móveis; 7. Acompanhamento da construção da Redecomep Estendida; 8. Levantamento das necessidades de comunicação de dados da Prefeitura para a integração de voz e dados sobre a Redecomep Estendida. Esta atividade é opcional, dependendo do interesse da Prefeitura em realizar a integração das duas redes (voz e dados); 144 9. Acompanhamento da implantação dos equipamentos e da gerência da rede óptica da Prefeitura; 10. Realizar teste piloto para verificar todas as facilidades contratadas. Longo Prazo 1. Interligação dos PABX sobre a rede óptica da Prefeitura através da ativação das interfaces IP, retirando o tráfego corporativo das operadoras; 2. Ativação dos nós de dados sobre o anel ótico da Prefeitura, solicitando a retirada dos recursos antigos (SLDD, Frame Relay, aDSL, acesso discado, etc). Esta atividade é opcional, havendo apenas caso a Prefeitura tenha decidido integrar as redes de voz e dados; 3. Elaboração do Projeto para que a Rede da Prefeitura chegue a todos os seus endereços, cobrindo os pontos fora da rede óptica. O projeto definirá se esses novos acessos serão óticos, de rádio, através de circuitos contratados de operadoras de telecomunicações ou uma combinação dessas possibilidades; 4. Licitação e acompanhamento da implantação do restante da Rede da Prefeitura, complementar a rede óptica com a retirada dos recursos atuais (SLDD, Frame Relay, aDSL, acesso discado, etc). Contínuo 1. Conferência das contas recebidas das operadoras de telecomunicações contra os dados obtidos pelos tarifadores; 2. Análise do tráfego dos PABX, a partir dos dados obtidos pelos tarifadores e de relatórios de perdas gerados pela operadora, com o intuito de ajustar os recursos dos PABX à demanda; 3. Apropriação de Contas recebidas dos fornecedores em telecomunicações aos respectivos setores usuários, incluindo os custos de tráfego, equipamentos e serviços; 4. Análise pelo setor de operação da telefonia e decisão pelo setor gestor da telefonia sobre a implantação de novos serviços. 145 6.2.6 Seleção e detalhamento do cenário vencedor Neste item, as duas soluções elaboradas são comparadas na Tabela 22 nos requisitos considerados mais importantes. Tabela 22: Comparação entre a solução PV e a RC-Híbrida Requisito Solução PV Solução RC-Híbrida Complexidade de contratação Mais simples, pois será necessária a elaboração de um único objeto a ser contratado. Mais complexa, pois será necessária a elaboração de diversos objetos a serem contratados. Risco de insucesso na contratação Alto, pois praticamente há um único fornecedor em condições de atender a esse projeto, minimizando a possibilidade de redução do custo em uma negociação. Baixo, pois a maioria dos serviços a serem contratados conta com diversos fornecedores capazes de atendê-los, aumentando a concorrência e, consequentemente, a qualidade do serviço a custos mais baixos. Risco de insucesso na implantação Alto, pois praticamente toda a implantação ficará sob responsabilidade de um único fornecedor. Baixo, pois a implantação dos recursos como PABX, PABX Virtual e terminais móveis podem ocorrer de forma independente. O atraso de um fornecedor não afetará toda a solução. Risco de insucesso na operação Alto, pois praticamente toda a operação ficará sob responsabilidade de um único fornecedor. Baixo, pois a divisão da operação entre mais de um fornecedor diminui o risco de problemas que afetem toda a solução. Facilidades Adicional à telefonia básica, há um conjunto de aproximadamente 20 facilidades com o custo já incluído. A configuração das facilidades depende inteiramente do único fornecedor. O conjunto de facilidades adicionais é significativamente maior e a configuração das mesmas pode ser realizada pela equipe de operação da Prefeitura. Evolução Não são conhecidos planos para que o serviço de PABX Virtual evolua para a convergência de voz e dados ou que permita a essa plataforma suportar novos serviços além dos baseados em voz. Essa solução já nasce convergente, permitindo a implantação de novos serviços nos pontos atendidos pela rede de fibra óptica com a possibilidade de crescimento da abrangência, caso seja implantada a expansão através dos recursos de rádio descritos. Gestão operacional A gestão operacional (ativação de ramais, atribuição de classes, alocação de créditos e outros procedimentos) é de atribuição da operadora, livrando a Prefeitura dessas tarefas. A gestão operacional da rede é realizada pela Prefeitura, o que implica em manter uma equipe especializada, própria ou terceirizada. 146 Requisito Solução PV Solução RC-Híbrida Conferência de contas telefônicas O PABX Virtual não possui recurso para se conferir o tráfego telefônico cobrado pela operadora corresponde ao tráfego real da Prefeitura. Os PABX possuem tarifadores que possibilitam registrar todas as chamadas cursadas na rede para a posterior comparação com o detalhamento das contas fornecidas pelas operadoras, garantindo que a Prefeitura pagará apenas o tráfego efetivamente cursado. Esse recurso não estará disponível nos locais atendidos por PABX Virtual. Gestão da telefonia Embora executada pela Prefeitura, depende da Operadora para o fornecimento de dados necessários. É facilitada pela Prefeitura ter o domínio de todas as informações referentes ao sistema de telefonia, exceto aos pontos atendidos por PABX Virtual que possuem as mesmas limitações que a solução PV. Estima uma redução de custo próxima de 63%. Redução de custo de telefonia Estima-se uma redução de custo próxima a 43%. Há também a possibilidade de redução dos custos da rede de dados através da substituição de alguns circuitos pela Redecomep estendida. O cálculo dessa redução não foi realizado por não estar no escopo do projeto. Foi estimado o custo de telecomunicações para a alternativa PV e para a RCHíbrida e os resultados foram comparados com a situação atual. As estimativas foram realizadas considerando-se os valores de tabela dos produtos e serviços, sem levar em conta, por sua imprevisibilidade, as possíveis reduções adicionais em uma disputa no processo de licitação. Por essa razão a redução pode ser maior. Obtevese para a solução PV cerca de 43% de redução, enquanto que para a solução RCHíbrida cerca de 63%. A Tabela 23 apresenta o resumo da redução de custo para cada uma das duas soluções e, no caso de um atraso da implantação da Redecomep, qual seria a redução obtida com a RC-Híbrida. Tabela 23: Resumo da redução de custos em telefonia Solução Desembolso Redução R$ Redução % Atual 33.686.077,32 0,00 0 PABX Virtual 18.019.830,58 14.710.790,74 43 RC-Híbrida 12.332.687,77 21.353.389,55 63 RC-Híbrida sem a Redecomep 25.601.506,52 8.084.570,80 24 147 Levando-se em conta que a RC-Híbrida poderia trazer uma maior economia, prepararia a Prefeitura para o futuro na área de TIC e ainda viabilizaria a implantação de uma Cidade Digital, ela demonstra ser a solução mais adequada à prefeitura da cidade do Rio de Janeiro. A seleção do cenário vencedor não é uma decisão puramente técnica, envolvendo outros fatores como o interesse e a vocação da organização para gerir e operar essa área ou entregá-las a operação à terceiros. A solução escolhida pela Prefeitura foi a PV, baseada no PABX Virtual, conforme comprova o edital de licitação da telefonia PCRJ [52], lançado alguns meses após o encerramento do projeto de redução de custos em telefonia. Entendese que a Prefeitura selecionou essa solução para concentrar o seu foco nas atividades fim de uma prefeitura – educação, saúde, urbanização, etc – mesmo que não seja a solução que mais bem atende os objetivos de TIC. É importante frisar que ambas as soluções trazem uma melhoria operacional da telefonia e economia significativa de recursos financeiros. 148 7 CONCLUSÕES E SUGESTÕES DE TRABALHOS FUTUROS 7.1 Conclusões Nesta dissertação foram apresentados os conceitos de Cidade Digital, as possibilidades de ampliação dos conceitos, aumentado a complexidade e os benefícios do projeto e os desafios para a sua implantação. Segue com a justificativa da importância da implantação de redes de banda larga, passando pela inclusão digital, e da sua situação no Brasil e em comparação com o 1° mundo. Foram relatados importantes projetos de Cidades Digitais no Brasil e no mundo, suas principais características, forças e fraquezas. Foram descritos os modelos de Cidades Digitais encontrados na literatura técnica e em projetos de incentivo do governo e, posteriormente, analisados conforme sua adequação à realidade brasileira. Foram detalhadas as abordagens de Cidades Digitais, suas principais aplicações, os telecentros, arquitetura e tecnologias que as suportam e discutido o porquê do crescimento da utilização de algumas em detrimento de outras. As principais normas, portarias e resoluções referentes direta ou indiretamente ao assunto de Cidades Digitais são apresentadas em anexo, dando um retrato do marco regulatório brasileiro. Os principais programas de incentivo no Brasil que podem auxiliar na implantação de um projeto de Cidade Digital e uma análise dos mesmos, também são apresentadas em anexo. A partir da análise dos trabalhos relacionados e das características encontradas no Brasil, foi apresentado um modelo – econômico, de gestão, de aplicação e técnico – para a implantação de Cidades Digitais, adequado à realidade nacional, dividido em pequenas e grandes cidades, que deve ser detalhado para a 149 implantação conforme a realidade local. Apresenta-se também uma metodologia genérica para a orientação dos interessados na elaboração de um projeto de Cidade Digital, assim com algumas ferramentas de auxílio para esse tipo de projeto. Ao final, apresentou-se um estudo de caso de um projeto que tinha o objetivo, em princípio, de reduzir o custo de telefonia em um governo municipal. O detalhamento de sua análise mostrou ser possível, não apenas alcançar os objetivos iniciais, mas também viabilizar a criação de uma Cidade Digital, suprindo a telefonia, reduzindo os custos e criando uma infraestrutura para a implantação de diversas aplicações e serviços com benefícios para o governo municipal, a população e empresas locais. A Implantação de uma Cidade Digital não é um processo simples nem barato, mas pode ser acessível, principalmente com o auxílio de programas governamentais e trazer frutos para a gestão governamental, para a educação e para o desenvolvimento da economia local e dos cidadãos. 7.2 Sugestões de trabalhos futuros Diversas podem ser as formas de aprofundar esta dissertação, uma vez que o tema Cidades Digitais é bastante amplo e multidisciplinar. 7.2.1 Cidade Digitais em Municípios limítrofes A proximidade geográfica de dois ou mais municípios pode trazer benefícios para ambos em um projeto de cidade digital, pelo compartilhamento de recursos e de serviços disponibilizados. A implantação torna-se mais complexa pela divisão de custos (CAPEX e OPEX), de responsabilidades e do atendimento nos serviços proporcionados. 7.2.2 Contabilização de utilização de recursos Assim como na área da Saúde, o atendimento de cidadãos de um município por postos de saúde e hospitais de outro município é tema de muita discussão, o mesmo pode acontecer em cidades digitais, pois comumente pessoas deslocam-se entre diferentes municípios, como por exemplo, moram em uma cidade e trabalham em outra. Fará sentido contabilizar os recursos gastos por esses cidadãos e fazer um encontro de contas ou cobrar o outro município. 150 7.2.3 Projeto e localização de equipamentos de rede sem fio A escolha e a localização de antenas e rádios em um projeto de uma cidade digital é uma tarefa bastante complexa, uma vez que é necessário levar-se em conta: • A quantidade de a distribuição dos usuários e do tráfego entre os access points; • A movimentação dos usuários, distâncias, velocidades, horários e concentração; • Os requisitos das aplicações e equipamentos, que podem variar para cada usuário – banda, QoS, etc; • A topografia do local; • A interferência dos equipamentos já existentes. Há atualmente diversos softwares para esse tipo de levantamento, sendo alguns gratuitos. A análise/desenvolvimento/adaptação dos softwares para esse fim, juntamente com o detalhamento de uma metodologia para a sua implantação é uma forma de prosseguir o atual trabalho. 7.2.4 Gestão de Cidades Digitais Com o crescimento da quantidade de Cidades Digitais, aplicações suportadas e usuários, sua importância cresce, tornando-se essencial na vida dos cidadãos da mesma forma que o abastecimento de energia elétrica e de água. Isto torna a gestão de fundamental importância para a garantia da autossustentabilidade, da segurança, do crescimento, do atingimento dos objetivos, dos requisitos das aplicações, etc. Como esse ambiente torna-se cada vez mais complexo, sua gestão exige cada vez mais técnicos preparados, ferramentas e metodologias adequadas. 151 8 Referências Bibliográficas [1] P. Groenewegen and Y. 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Outubro de 2007. 156 ANEXO I – Marco Regulatório Brasileiro Neste anexo, são descritas as normas, portarias e resoluções que regem os serviços relacionados a telecomunicações e a Internet no que tange ao funcionamento de Cidades Digitais. No Brasil, os órgãos reguladores dos assuntos que envolvem a Cidade Digital são a ANATEL – Agência Nacional de Telecomunicações, o Ministério das Comunicações e, no que tange a tecnologia PLC - Power Line Communication, também a ANEEL – Agência Nacional de Energia Elétrica. WiFi As redes WiFi utilizam frequências que não precisam de autorização para serem utilizadas. As condições de uso destas frequências no Brasil estão estabelecidas pelo Regulamento sobre Equipamentos de Radiocomunicação de Radiação Restrita. (seções IX e X), reeditado pela resolução 506 de 01/07/2008 da Anatel. Solução para rede municipal sem fio A partir de 26 de março de 2007, os 5.561 municípios de todo o País, já dispõem de uma solução regulatória para prover acesso do cidadão a uma rede comunitária municipal de telecomunicações, com tecnologia sem fio WiFi, de baixo custo. 157 As prefeituras municipais poderão disponibilizar uma rede desse tipo de forma indireta, por meio de empresas públicas ou privadas, autorizadas pela ANATEL Agência Nacional de Telecomunicações para prestar o serviço SCM - Serviço de Comunicação Multimídia; ou de forma direta, por meio de uma licença do Serviço de Rede Privado, submodalidade do SLP - Serviço Limitado Privado, de interesse restrito. O serviço SCM é prestado em regime de mercado, enquanto uma rede privada do SLP é gratuita para seus usuários e a outorga da autorização tem custo reduzido (R$ 400,00, conforme Resolução 387). O Conselho Diretor da Agência Nacional de Telecomunicações aprovou a proposta de Autorização para Prestação ou Execução de Serviço de Telecomunicações, com o objetivo de atender as demandas da municipalidade por serviços relativos à educação, cultura e informação via acesso a portal/site da prefeitura (intranet). A Agência oferece, com a aprovação da matéria, alternativas na regulamentação em vigor para as constantes solicitações de Prefeituras Municipais. O estudo para solução do problema considerou a singularidade da entidade “prefeitura municipal” – cujas atividades orgânicas são regidas pela Constituição Federal – e as específicas do setor de telecomunicações, regidas pela Lei Geral de Telecomunicações/LGT e todo o arcabouço regulatório dela originado. Nos estudos e análises técnicas constatou-se que, já há algum tempo e favorecidas pelo avanço tecnológico na área de acesso sem fio à Internet, prefeituras instalaram sistemas de telecomunicações em frequência de radiação restrita, para possibilitar aos seus cidadãos acesso aos sistemas do órgão municipal, seus serviços em geral, além de prover acesso à rede mundial de computadores. Uso próprio – Observou-se, também, que prefeituras executam – por meio de balcões, mesas, guichês, Call Center, terminais de auto-atendimento, bibliotecas, consultórios, telecentros de acesso ao seu sítio na Internet – serviços classificados como de uso próprio, relacionados aos munícipes, para quem, em última análise, eles são destinados. 158 São canais pelos quais a prefeitura atende à municipalidade sem nada cobrar, em observância à sua missão constitucional. Em sua maioria, as formas de atendimento relacionadas podem ser substituídas por acesso remoto pelo computador individual do cidadão. 159 WiMAX A Tabela 24 lista as resoluções da ANATEL referentes ao WiMAX, com as suas respectivas frequências. Tabela 24: Resoluções ANATEL sobre WiMAX Faixa Regulamentação Frequências (MHz) Comentário 2,6 GHz Res. 429 (13/02/06) 2.500-2.530 (FDD) 2.570-2.620 (TDD) 2.620-2.650 (FDD) Compartilhada com o MMDS Res. 416 (14/10/05) 3.400 a 3.600 em licitação Res. 506 (01/07/08) Seção X 5.150-5.350 5.470-5.725 Não precisa de licença 3,5 GHz 5 GHz Metas de implementação da infraestrutura de rede de suporte do STFC para conexão em banda larga O Decreto Presidencial N° 6.424 de 04/04/08 [34] altera e acresce dispositivos ao Anexo do Decreto no 4.769, de 27 de junho de 2003, que aprova o Plano Geral de Metas para a Universalização do Serviço Telefônico Fixo Comutado prestado no Regime Público – PGMU, especificando as metas de implementação da infraestrutura de rede de suporte do STFC para conexão em banda larga. Define Backhaul como a infraestrutura de rede de suporte do STFC para conexão em banda larga, interligando as redes de acesso ao backbone da operadora e define obrigações de instalação de backhaul às concessionárias em suas respectivas áreas geográficas de concessão. Quanto à instalação do backhaul, a Tabela 25 mostra os prazos e os respectivos percentuais de atendimento. 160 Tabela 25: Prazos para a instalação do backhaul Prazo de instalação do backhaul– até: 31/12/08 31/12/09 31/12/10 nas sedes dos municípios e localidades ainda não atendidas 40% 80% 100% Quanto à capacidade de transmissão do backhaul, a Tabela 26 exibe os valores mínimos relativos à quantidade de habitantes do município ou localidade. Tabela 26: Capacidades mínimas de transmissão do backhaul A capacidade mínima de transmissão do backhaul Localidades com até 5.000 habitantes Localidades com mais de 5.000 Municípios até 20.000 habitantes Municípios entre 20.001 e 40.000 habitantes Municípios entre 40.001 e 60.000 habitantes Municípios com mais de 60.000 habitantes capacidade mínima nas respectivas sedes capacidade mínima de transmissão (municípios que só puderem ser atendidos via satélite) 2 Mbps 4 Mbps 8 Mbps 2 Mbps 16 Mbps 4 Mbps 32 Mbps 8 Mbps 64 Mbps 16 Mbps As capacidades mínimas de transmissão deverão considerar o enlace de maior capacidade e não poderão ser compartilhadas com outros municípios. Os custos relacionados com o cumprimento dessas obrigações são suportados exclusivamente pelas concessionárias [35]. PLC – Power Line Communications A ANEEL – Agência Nacional de Energia Elétrica, através da Resolução Normativa N° 375 de 25 de agosto de 2009 regulamenta a utilização das instalações de distribuição de energia elétrica como meio de transporte para a comunicação digital ou analógica de sinais. A Resolução permite que prestadores do Serviço PLC, 161 detentores de autorização da ANATEL, façam uso das instalações de distribuição de energia elétrica para a transmissão analógica ou digital de sinais para prover os serviços de telecomunicações de Internet, vídeo, voz, entre outros, incluindo Broadband over Power Line – BPL. As distribuidoras de energia elétrica não podem desenvolver atividades comerciais com o uso do PLC, exceto para seu uso privativo nas atividades de distribuição de energia elétrica, aplicação em projetos sociais, científicos ou experimentais. A destinação do uso das instalações de distribuição de energia elétrica para o desenvolvimento das atividades comerciais com o uso da tecnologia PLC deve ser tratada de forma não discriminatória e a preços livremente negociados entre as partes [29]. Dos Serviços: A Broadband PLC permite o provimento de diversos serviços de dados, vídeo e voz, que são exatamente os mesmos que podem ser providos pelas outras tecnologias de broadband. O modelo adotado pela ANATEL para o mercado Brasileiro não exige nenhuma regulamentação adicional para a prestação dos serviços, utilizando a tecnologia PLC. Dos produtos: Os produtos utilizados nas redes PLC necessitam receber certificação da ANATEL. Esta certificação irá buscar garantir dentre outras, a compatibilidade funcional, a compatibilidade eletromagnética, segurança elétrica e atendimento aos requisitos de emissão de freqüências, objetivando minimizar interferências em outros sistemas. 162 Definições Importantes para o entendimento da Regulamentação Serviço de Comunicação Multimídia (SCM); ou de forma direta, por meio de uma licença do Serviço de Rede Privado, submodalidade do Serviço Limitado Privado (SLP), de interesse restrito. Power Line Communications (PLC): sistema de telecomunicações que utiliza a rede elétrica como meio de transporte para a comunicação digital ou analógica de sinais, tais como: Internet, vídeo, voz, entre outros, incluindo Broadband over Power Line – BPL [29]. Prestador de Serviço de PLC: toda pessoa jurídica detentora de autorização nos termos da regulamentação da Agência Nacional de Telecomunicações – Anatel para a exploração comercial de serviço de telecomunicações utilizando a tecnologia PLC [29]. Distribuidora: Agente titular de concessão ou permissão federal para prestar o serviço público de distribuição de energia elétrica [29]. Equipamento de Radiocomunicação de Radiação Restrita: Termo genérico aplicado a equipamento, aparelho ou dispositivo, que utilize radiofreqüência para aplicações diversas em que a correspondente emissão produza campo eletromagnético com intensidade dentro dos limites estabelecidos no Regulamento sobre Equipamentos de Radiocomunicação de Radiação Restrita. Eventualmente, pode estar especificado neste Regulamento um valor de potência máxima de transmissão ou de densidade de potência máxima em lugar da intensidade de campo 163 ANEXO II - Programas de Incentivo no Brasil Neste anexo são descritos os principais programas de incentivo no Brasil que podem, direta ou indiretamente, contribuir com a inclusão digital e a criação de Cidades Digitais. Telecentros O Ministério das Comunicações possui um programa de instalação de Telecentros [18], disponível às prefeituras, com o objetivo principal de promover o desenvolvimento social e econômico das comunidades atendidas, reduzindo a exclusão social e criando oportunidades aos cidadãos. O projeto destaca as atividades a serem desenvolvidas no Telecentro: 1. Uso livre dos equipamentos; 2. Acesso à Internet; 3. Cursos de informática básica; 4. Curso de navegação na internet; 5. Realização de oficinas de capacitação e oficinas diversas que possam utilizar as TICs disponíveis no Telecentro; 6. Produção e compartilhamento de conhecimento coletivo (conteúdos produzidos a partir das capacitações); 7. Realização de atividades sócio-culturais para mobilização social e/ou divulgação do conhecimento; 8. Oficinas de alfabetização digital. O projeto orienta ainda para o uso livre dos equipamentos e utilização preferencial de softwares de plataforma aberta e não proprietária, conforme as diretrizes do Governo Federal. 164 O Projeto fornece o “Kit Telecentro” composto de: Tabela 27: Composição do Kit Telecentro Tipo do material Equipamentos de Informática Equipamento Audiovisual Mobiliários Descrição 01 servidor de telecentro 10 estações de trabalho 11 estabilizadores 01 roteador sem fio 01 impressora a laser 01 câmera para monitoramento remoto 01 projetor multimídia 21 cadeiras 01 mesa do professor 01 armário baixo 11 mesas para computador 01 mesa para impressora O projeto exige da Prefeitura uma contrapartida de: • espaço físico com metragem mínima de 48 m2; • infraestrutura adequada (água potável, iluminação, sanitários, acessibilidade aos portadores de necessidades especiais); • provedor de acesso à Internet em banda larga ou viabilizar condições para tal; • linha telefônica para contato com o Ministério das Comunicações e suporte técnico; • sustentabilidade do telecentro; • no mínimo 1 assistente técnico e a constituição de um Conselho Gestor. Governo Eletrônico Serviço de Atendimento ao Cidadão (Gesac) Criado em 2002 pelo Ministério das Comunicações em Portaria nº 256 e em portaria 483, de 12 de agosto de 2008, teve aprovada a norma 02/2008 – para o Programa GESAC, cujo objetivo é “promover a inclusão social por meio da inclusão digital”, sendo destaque: • Serviços: Acesso gratuito a ferramentas de tecnologia da informação e comunicação (TIC), especialmente conectividade, recursos digitais e capacitação para multiplicadores, em todo o território brasileiro, por meio de 165 uma plataforma de rede, serviços e aplicações, para promover inclusão digital e ações de governo eletrônico; • Proponentes: órgão da administração pública direta ou indireta, de qualquer esfera de governo, bem como entidade da sociedade civil sem fins lucrativos, que apresenta a proposta para utilização dos recursos e serviços disponibilizados em razão do Programa; • Público Alvo: comunidades localizadas nos 5.565 municípios do Brasil, que possuam dificuldades de acesso aos serviços e recursos oferecidos pelo Programa e similares, priorizando os de baixo IDH (Índice de Desenvolvimento Humano). • Fases do programa: o Fase I – Provê acesso via satélite, para 25.000 terminais a um centro de gerência a Internet e um serviço de suporte aos usuários do tipo 0800; o Fase II – Provê o funcionamento de 3.200 pontos de presença distribuídos por todo o território nacional; o Fase III – Promover o uso intensivo do programa, promovendo demandas para integração das comunidades, novos serviços do tipo VoIP, telemedicina, bibliotecas digitais, vídeos educativos, segurança pública, uso de software livre, entre outros. PMAT – Programa de Modernização da Administração Tributária e Gestão dos Setores Sociais Básicos O Programa de Modernização da Administração Tributária foi criado em 2007 pelo BNDES como fomento de inclusão social com o objetivo de promover ações voltadas à melhoria da qualidade do gasto público e ao aumento da eficiência nas demais esferas de atuação das prefeituras. O PMAT é executado pelo BNDES e por agentes delegados que são o Banco do Brasil, Caixa Econômica Federal, CaixaRS e BDMG, com os seguintes objetivos: • Contribuir para a ampliação das receitas próprias do Município; 166 • Controle dos gastos correntes e de investimentos; • Racionalização do uso dos recursos públicos; • Melhoria da qualidade do atendimento ao cidadão; • Maior transparência na ação governamental. São exemplos de ações financiáveis: • Revisão da Planta Genérica de Valores • Cadastro Imobiliário / Multifinalitário • Sistemas de Informação Georreferenciadas • Capacitação • Sistemas Informatizados • Adequação de Espaço Físico • Equipamentos de Apoio à Fiscalização • Modernização da Gestão da Saúde • Modernização da Gestão da Educação • Modernização da Gestão da Assistência Social • Modalidades de financiamentos: Operações acima de R$ 6 milhões – Municípios com mais de 333 mil hab. Taxa de Juros: • Custo Financeiro: TJLP • Remuneração Básica do BNDES: 0,9% a.a. • Taxa de Risco de Crédito: 1% a.a. • Prazos: o Utilização: Até 24 meses o Carência: Até 24 meses o Amortização: Até 72 meses • Participação Máxima do BNDES: o Até 90% dos itens financiáveis (Pop. >50.000 hab.) o Até 100% dos itens financiáveis (Pop. <=50.000 hab.) 167 • Valor do Financiamento: o Limitado, simultaneamente, a R$ 30 milhões ou R$18,00 por habitante Tabela 28: Participação do BNDES no PMAT Itens Financiáveis Participação do BNDES Tecnologia da Informação e Equipamentos de Informática: Aquisição de hardware e de redes de computação e de comunicação e aquisição e desenvolvimento de software e sistemas de informação, inclusive para implantação e acesso à Internet; Capacitação de Recursos Humanos: Desenvolvimento de programas de treinamento, atualização e reciclagem de pessoal, participação em cursos e seminários e visitas técnicas; Serviços Técnicos Especializados: Execução de serviços para desenvolver atividades do projeto, inclusive sistemas de organização e gerência, base cadastral e de tecnologia da informação; Equipamentos de Apoio à Operação e Fiscalização: Aquisição de equipamentos operacionais, de comunicação e outros bens móveis e operacionais; Infraestrutura Física: Adequação de ambientes físicos, através da melhoria de instalações e de programas operacionais e de atendimento ao cidadão. 35% 25% 35% 25% 20% O PMAT não financia: • construção e reaparelhagem de escolas, unidades de saúde e de atendimento; • obras de infraestrutura não voltadas para a melhoria da eficiência da administração; • programas de desligamento de servidores; • aquisição ou arrendamento de bens imóveis e benfeitorias; • aquisição de máquinas e equipamentos usados; • despesas com manutenção de atividades e de custeio da Administração Municipal, inclusive com pessoal ativo e inativo; • gastos com desapropriação ou aquisição de terrenos; • aluguel ou leasing de equipamentos. 168 Situação em 2009 do PMAT: • 375 municípios; • Total de R$ 772 milhões em operações propostas; • Total de R$ 707 milhões contratadas; • Valor médio: R$ 1,97 milhão. PNAFM - Programa Nacional de Apoio à Modernização Administrativa e Fiscal Programa de financiamento da Caixa Econômica Federal semelhante ao PMAT, com o objetivo de aumento das receitas dos municípios, para a melhoria da qualidade dos gastos públicos e para a melhor gestão e atendimento dos setores sociais básicos tais como, saúde, educação e assistência social. Objetivo geral do PNAFM: • apoiar o Governo Brasileiro na busca da estabilidade macroeconômica por meio do equilíbrio fiscal auto-sustentável, fundamentado em uma política transparente e eficiente na gestão da receita e do gasto público municipal. O gestor do Programa é o Ministério da Fazenda, por meio da Unidade de Coordenação de Programas - UCP. Ações contempladas pelo PNAFM: • o PNAFM contempla ações que visem a modernização da gestão administrativa e fiscal, tais como capacitação de técnicos e gestores municipais, implementação de ações e sistemas destinados ao controle da arrecadação, atendimento ao cidadão, comunicação de dados, controle financeiro, recursos humanos, consultorias, aquisição de equipamentos de informática, infraestrutura e geoprocessamento referenciado. Ele ainda possibilita ao município a elaboração e implementação de Plano Diretor, Cadastro Multifinalitário e Planta Genérica de Valores. Dos recursos do Programa: • US$ 1,1 bilhão, são originários do Banco Interamericano de Desenvolvimento - BID. O município poderá participar do PNAFM aplicando recursos próprios, a 169 título de contrapartida, em igual montante. No entanto, a contrapartida financeira, que é a parte da contrapartida aplicada principalmente em investimentos básicos, é variável conforme a população e a localização do município, comforme política própira da Caixa Econômica Federal. Orgão executor do PNAFM: • Caixa Econômica Federal. Licitação de Cidade Digital do Ministério das Comunicações Através do edital nº 027/2008 [17], iniciou-se o processo de contração de, no mínimo, 160 Cidades Digitais em várias localidades do Brasil, tendo como objeto “a contratação de serviços e equipamentos necessários à implantação de infraestruturas básicas de comunicação para acesso à Internet de alta velocidade, nos municípios em nível nacional, com uso de tecnologias sem fio para transmissão de dados, voz e imagens, que suportem a realização de teleconferências, telemedicina e teleaulas em nível nacional”. O Minicom espera, com os indicativos dos projetos experimentais concluídos e em andamento, bem como o comportamento dos preços dos produtos de tecnologia da informação e comunicação, demonstrar que os investimentos no projeto poderão baixar a patamares muito significativos, com a execução direta, através da contratação de empresas especializadas, mediante licitação pública na modalidade de pregão por meio presencial. A distribuição das 160 cidades digitais por todo o Brasil obedecerá a três critérios: distribuição paritária de 26 cidades digitais entre os Estados, com a destinação de uma para cada Estado; distribuição de 34 cidades digitais, proporcional à população de cada Estado e a distribuição de 100 cidades digitais, proporcional ao número de municípios de cada Estado. Serão formadas, segundo as características e demandas de cada município, 3 tipos de redes. 170 1. Redes Corporativas visando à conexão de telecentros, escolas, centros de saúde, bibliotecas, estabelecimentos de segurança pública, centros de cultura e outros equipamentos públicos, dos governos federal, estadual e municipal. 2. Redes Ponto-a-Ponto visando o tráfego de dados pertinentes à prefeitura, mediante compartilhamento do ponto GESAC, nas localidades não atendidas pela Rede Corporativa. 3. Redes Comunitárias visando o atendimento de comunidades com alto índice de vulnerabilidade social, franqueando o acesso gratuito à Internet. O pregão nº 027/2008 realizar-se-ia em 03 de novembro de 2008, mas em 16 de outubro de 2008, foi publicado no DOU o aviso de revogação do mesmo. A mídia informa que o pregão seria relançado em 2009.