Principais aplicações IoT na construção civil

A tecnologia IoT está lentamente se estabelecendo no mundo da construção, onde empresas e gerentes de projeto estão cada vez mais conscientes dos benefícios de sua implementação no fluxo de trabalho da construção. Mas quais são suas aplicações no mundo da construção? E que benefícios sua implementação traria ao processo de construção?

Vamos descobrir juntos neste artigo.

O que é IoT?

A Internet das Coisas (IoT) é uma rede de dispositivos físicos equipados com sensores, conexão com a internet e a capacidade de se comunicarem entre si. Esses dispositivos podem coletar dados do ambiente ao seu redor e trocar informações com outros dispositivos ou com um sistema central. Essa tecnologia inovadora está revolucionando vários setores, incluindo o da construção.

Imaginem, por exemplo, uma grua em um canteiro de obras equipada com sensores para monitorar a carga, a temperatura e o estado de manutenção. Esses dados são constantemente coletados e transmitidos para uma plataforma BIM IOT que permite analisá-los em tempo real e tomar decisões informadas.

Vamos detalhar como no setor da construção, o IoT oferece um enorme potencial para melhorar a gestão de projetos de construção, a segurança dos trabalhadores e a eficiência operacional.

Quais são as principais aplicações IoT na construção?

O setor da construção é conhecido por seus desafios complexos, incluindo prazos apertados, orçamentos limitados e a necessidade de garantir a segurança dos trabalhadores. É aqui que o IoT entra em cena, trazendo uma mudança significativa.

O IoT oferece ao setor da construção a oportunidade de superar esses desafios de maneira inovadora. Com a capacidade de conectar e monitorar em tempo real uma ampla gama de equipamentos, máquinas e estruturas, o IoT fornece aos operadores e aos gerentes de projetos a capacidade de uma gestão mais eficiente dos recursos, um planejamento melhorado e uma maior segurança no local de trabalho.

Então, quais são as mais recentes aplicações IoT no setor da construção? Vamos vê-las juntos:

• monitoramento de locais: esta aplicação consiste no uso de uma série de sensores para registrar, de forma constante e dinâmica, as condições dos canteiros de obras e locais de trabalho. Os sensores instalados monitoram e registram dados em tempo real relacionados a fatores como temperatura, umidade, ruído e vibrações. Graças a essa aplicação do IoT, é possível prevenir acidentes e mau funcionamento, aumentando a segurança e a conformidade nos locais de trabalho.
• Gerenciamento de frota: refere-se ao gerenciamento de veículos, máquinas e equipamentos de propriedade da empresa de construção. Esse gerenciamento pode melhorar significativamente sua eficiência por meio do monitoramento automático dos veículos, que envolve a coleta automática de dados como posição, velocidade, consumo de combustível e requisitos de manutenção. Automatizar o gerenciamento de frota por meio do IoT reduz a possibilidade de erros e, ao mesmo tempo, aumenta a segurança dos operadores.
• Tecnologias vestíveis IoT: assim como o nome sugere, a tecnologia vestível IoT consiste em dispositivos usados pelos operadores, como relógios inteligentes, óculos AR, capacetes inteligentes, etc. Esses dispositivos monitoram dados pessoais e os transmitem sem fio e em tempo real.

IoT no setor da construção

Monitoramento do canteiro

Uma das principais aplicações da IoT na construção civil diz respeito ao monitoramento contínuo das atividades do canteiro. Sensores, câmeras, dispositivos GNSS e sistemas de localização permitem adquirir informações sobre as condições operacionais e o progresso das obras.
Os sensores podem detectar parâmetros como temperatura, umidade, vibrações, ruído, partículas finas, presença de água ou variações nas condições do solo. Os dados são transmitidos para uma plataforma centralizada, onde podem ser visualizados através de dashboards e sistemas de supervisão.
A integração com o modelo BIM permite associar as informações coletadas diretamente aos elementos da obra. Assim, é possível construir uma representação digital atualizada do canteiro, comparando o estado efetivamente detectado com o previsto pelo projeto e pelo cronograma.
Um sistema IoT também pode gerar notificações automáticas quando um parâmetro ultrapassa um limite preestabelecido. Por exemplo, um sensor pode sinalizar o excesso de uma determinada concentração de partículas ou uma condição microclimática não compatível com uma determinada atividade.

Gestão de equipamentos e do maquinário do canteiro

A IoT permite melhorar a gestão de máquinas operadoras, veículos de obra, caminhões e equipamentos através de sistemas de localização e sensores instalados a bordo.
Os dispositivos telemáticos podem coletar dados relativos à posição, horas de funcionamento, consumo, velocidade, uso do motor e condições operacionais da máquina. As informações são então transmitidas para plataformas de software que permitem monitorar toda a frota a partir de um único ambiente.
Um dos aspectos mais relevantes é a possibilidade de aplicar estratégias de manutenção preditiva. A análise dos parâmetros de funcionamento pode, de fato, evidenciar variações anômalas em relação aos comportamentos normais da máquina, permitindo programar uma intervenção antes que uma falha ocorra.
O monitoramento do uso também permite identificar períodos de inatividade ou subutilização dos equipamentos, otimizando a alocação dos meios para as diferentes atividades e reduzindo tempos improdutivos, consumo de energia e custos operacionais.

Segurança dos trabalhadores

No campo da segurança, o IoT pode ser utilizado para desenvolver sistemas de monitoramento das condições operacionais e de localização do pessoal.
Dispositivos vestíveis, como capacetes inteligentes, coletes inteligentes, pulseiras e outros dispositivos que podem ser usados, podem integrar sensores para detectar parâmetros como posição, movimento, temperatura ambiente ou eventuais situações anômalas. Dependendo da tecnologia utilizada, eles também podem se comunicar com sistemas de localização interna baseados, por exemplo, em Bluetooth Low Energy (BLE), Ultra-Wideband (UWB), RFID ou outras tecnologias de rádio.
Uma possível aplicação consiste em definir geofences, ou seja, áreas virtuais associadas a zonas específicas do canteiro. Quando um dispositivo entra ou sai de uma determinada área, o sistema pode registrar o evento e, nos sistemas configurados para esse fim, gerar um aviso.
A IoT também pode ser utilizado para monitorar condições potencialmente perigosas, como o acesso a zonas restritas ou a permanência nas proximidades de determinadas máquinas operacionais. Os dados coletados podem ser integrados aos sistemas de gestão de segurança, contribuindo para melhorar a capacidade de controle e a tempestividade das notificações.
É, no entanto, importante distinguir o monitoramento tecnológico dos procedimentos de prevenção e proteção previstos pela legislação: os dispositivos IoT constituem uma ferramenta de suporte e não substituem a avaliação de riscos, as medidas de segurança e a formação dos trabalhadores.

Rastreamento de materiais e gestão de inventário

A gestão de materiais representa um outro campo no qual a IoT pode produzir vantagens significativas. O princípio consiste em associar a materiais, componentes, equipamentos ou unidades de carga uma identificação digital que permita seu reconhecimento e rastreamento ao longo da cadeia.
As tecnologias utilizáveis incluem RFID, códigos QR, NFC e sensores IoT. Cada elemento pode ser associado a informações relativas, por exemplo, a tipo, quantidade, fornecedor, lote, data de entrega, localização e estado.
Dessa forma, é possível conhecer de maneira mais precisa quais materiais estão disponíveis, onde se encontram e como são movimentados. O sistema também pode registrar automaticamente as operações de entrada e saída do depósito, reduzindo as atividades manuais de inventário.
A integração com BIM e sistemas de gestão de projetos permite conectar os dados logísticos aos objetos presentes no modelo digital. Um componente instalado pode, portanto, ser associado não apenas à sua posição física, mas também à documentação técnica, às informações de fornecimento e, posteriormente, aos dados úteis para a manutenção.

Monitoramento ambiental e das emissões

Os sensores IoT podem ser utilizados para monitorar continuamente as condições ambientais do canteiro e as emissões geradas pelas atividades construtivas.
Entre os parâmetros monitoráveis estão temperatura, umidade relativa, pressão atmosférica, ruído, vibrações e concentração de partículas atmosféricas. Dependendo da configuração do sistema, outros parâmetros específicos podem ser monitorados, em relação às características do canteiro e às necessidades de controle.
A principal vantagem consiste na possibilidade de passar de campanhas de medição descontínuas para um monitoramento distribuído e contínuo, com aquisição automática dos dados.
Os dados podem ser representados através de séries temporais e dashboards, permitindo identificar correlações entre determinadas atividades e variações dos parâmetros ambientais. Por exemplo, um sistema pode relacionar o aumento das concentrações de partículas com atividades específicas ou com a passagem de veículos de canteiro.
A IoT também pode apoiar o monitoramento do consumo de energia e combustíveis, contribuindo para a quantificação das performances ambientais e para a definição de estratégias para reduzir consumos e emissões.

Monitoramento do estado de saúde das estruturas

Uma das aplicações mais avançadas da IoT é o Monitoramento da Saúde Estrutural (SHM), ou seja, o monitoramento das condições de uma estrutura através de sistemas de medição permanentes ou temporários.
O princípio consiste na instalação de sensores em pontos significativos da obra, capazes de detectar grandezas físicas relacionadas ao comportamento estrutural. Entre essas podem estar deformações, deslocamentos, acelerações, inclinações, vibrações, temperatura e abertura de fissuras.
Os dados são adquiridos ao longo do tempo e analisados para identificar variações em relação às condições de referência. No caso de estruturas sujeitas a ações dinâmicas, por exemplo, a análise das vibrações pode fornecer informações sobre as características dinâmicas do sistema e sobre eventuais variações em seu comportamento.
O objetivo não é simplesmente coletar dados, mas identificar tendências e anomalias que possam exigir verificações técnicas adicionais. Por esse motivo, os sistemas SHM podem integrar algoritmos de processamento de dados e modelos numéricos, fornecendo informações úteis para a gestão da manutenção.
A integração com o BIM e com o gêmeo digital também permite associar as medições registradas diretamente aos elementos estruturais representados no modelo digital, criando uma conexão entre o comportamento real da obra e sua representação virtual.

Controle de qualidade e monitoramento do estado de avanço

A IoT também pode apoiar o controle de qualidade e o monitoramento do progresso das obras, criando uma conexão contínua entre o que é realizado fisicamente no canteiro e o modelo BIM do projeto.
Câmeras, scanners 3D, dispositivos GNSS, sensores e sistemas de aquisição de dados podem fornecer informações sobre o estado efetivo das atividades. Esses dados podem ser comparados com o modelo BIM e com o cronograma para verificar eventuais desvios.
Por exemplo, a aquisição periódica da geometria de uma obra permite comparar a configuração detectada com a projetada, identificando discrepâncias dimensionais ou geométricas. Da mesma forma, o monitoramento das atividades pode fornecer indicações sobre a conclusão efetiva das atividades previstas.
A integração entre dados IoT, BIM e ferramentas de gestão de projetos permite, portanto, realizar um fluxo informativo contínuo: o sensor adquire o dado, a plataforma o processa, o modelo digital o contextualiza e o sistema de gestão o utiliza para apoiar o processo decisório.
Essa abordagem contribui para tornar as atividades do canteiro mais rastreáveis e melhorar a gestão das informações relativas a tempos, recursos, materiais e qualidade da obra.

Qual é o futuro do IoT no setor da construção?

O processo de digitalização e desenvolvimento tecnológico no setor AECO está gradualmente se estabelecendo após anos de avanços lentos. Empresas mais virtuosas e inovadoras reconhecem o poder das inovações digitais e das novas abordagens de design que envolvem as aplicações IoT no mundo do BIM e com o Gêmeo Digital, mas o nível de implementação tecnológica e digital ainda é baixo e muitas empresas de construção ainda não conseguem aproveitar totalmente o potencial das novas tecnologias como IA, IoT e softwares BIM.

No entanto, uma coisa é certa, o canteiro de obras do futuro pode parecer muito diferente do que vemos hoje e, portanto, é necessário que:

• empresas de construção acelerem seu processo de digitalização e reconheçam os benefícios dessas inovações;
• os operadores do setor aumentem suas habilidades digitais, que serão cada vez mais demandadas.

Apesar do progresso ser relativamente lento, já vemos ferramentas com funcionalidades IoT sendo usadas para:

• melhorar a manutenção;
• monitorar o estado em tempo real de equipamentos e máquinas;
• monitorar o estado do canteiro de obras;
• planejar atividades;
• reduzir atrasos no projeto;
• otimizar o orçamento.

À medida que a digitalização e a tecnologia avançam no mundo da construção, essas inovações se aprimoram e se fortalecem. Prevê-se que sensores melhores, uma análise de dados mais eficaz e uma automação mais aprimorada contribuirão para tornar o futuro do IoT na construção ainda mais promissor. Nos próximos 3-5 anos, as empresas mais inovadoras estarão no caminho certo para concretizar esse futuro, onde os processos de construção serão mais eficientes, a segurança será maior e os custos serão reduzidos.

Quais são as vantagens da aplicação do IoT no setor AECO?

Os benefícios que a implementação da Internet das Coisas traz para os processos de construção são múltiplos e variam de acordo com a especificidade do projeto. No entanto, alguns são mais do que evidentes e sempre válidos, tais como:

• maior segurança: o uso do IoT na construção ajuda a identificar potenciais perigos antes que ocorram falhas e acidentes. Sensores e outros dispositivos conectados podem detectar variações de temperatura, umidade, qualidade do ar e outros parâmetros que podem comprometer a segurança dos locais de trabalho. Esses dados, transmitidos em tempo real, permitem que o gerente de construção tome ações corretivas e preventivas;
• maior eficiência: o IoT melhora a produtividade dos processos de construção e a gestão de projetos. Dispositivos IoT podem automatizar atividades como monitoramento e ajuste das condições ambientais, monitoramento da posição de equipamentos e gestão de inventário. Isso minimiza o potencial de erros e permite um uso mais eficiente dos recursos.
• monitoramento em tempo real e análise de dados: dispositivos IoT fornecem dados em tempo real sobre o progresso da construção, permitindo uma melhor tomada de decisão e uma melhor planejamento e alocação de recursos, reduzindo assim os prazos e os custos totais do projeto;
• redução de custos: dispositivos conectados podem monitorar o uso de materiais e equipamentos, alertando os responsáveis sobre potenciais ineficiências e sub ou superutilizações. Isso permite que os gerentes adotem medidas corretivas e reduzam os custos associados a desperdícios e consumo excessivo;
• melhor controle de qualidade: dispositivos IoT podem monitorar atividades, materiais e processos em tempo real, garantindo que o produto final atenda aos padrões de qualidade e às expectativas dos clientes.

Como integrar o IoT no setor da construção?

Depois de vermos os benefícios que essa tecnologia traz aos processos de construção, vejamos como implementar essa tecnologia no fluxo de trabalho.

O processo, na verdade, é bastante simples, principalmente graças aos softwares que nos ajudam. De fato, uma vez instalados fisicamente os sensores e dispositivos IoT, será necessário fazer uma associação entre o dispositivo IoT físico e seu gêmeo digital dentro do BIM.

Integração de sensores IoT e modelo BIM – usBIM.iot

O modelo BIM adquire e analisa em tempo real os dados enviados pelos sensores, alterando suas características com base nas informações transmitidas por cada sensor. Isso permite um controle detalhado mesmo em grandes ambientes com milhares de dispositivos.

Tudo isso não seria possível sem a mediação da plataforma BIM IoT, que realiza automaticamente uma associação entre os dispositivos IoT físicos e seus correspondentes digitais. Então, você só precisa começar com vários aplicativos e 10 GB de espaço na nuvem gratuitos e depois configurar o usBIM de acordo com suas necessidades!

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FAQ sobre a IoT no setor da construção

O que é a IoT no setor da construção?

A IoT (Internet das Coisas) no setor da construção consiste na utilização de sensores, dispositivos e sistemas conectados para coletar, transmitir e analisar dados em tempo real durante as diferentes fases de um projeto. Um exemplo é uma grua de canteiro equipada com sensores capazes de detectar carga, temperatura e condições operacionais, enviando essas informações para uma plataforma IoT integrada com o modelo BIM. Dessa forma, é possível monitorar continuamente as condições do canteiro, das máquinas e das estruturas, melhorando o controle e a gestão do projeto.

Quais são as principais aplicações da IoT nos canteiros?

As principais aplicações da IoT nos canteiros dizem respeito ao monitoramento do local, à gestão de máquinas e frotas, à segurança dos trabalhadores, à gestão de materiais e estoques, ao monitoramento ambiental, ao controle do estado de saúde das estruturas e ao controle da qualidade e do progresso das obras. Sensores, câmeras, sistemas GNSS, dispositivos vestíveis, RFID e outros dispositivos conectados permitem coletar dados continuamente e torná-los disponíveis através de painéis e plataformas digitais, mesmo em integração com o BIM.

Como a IoT é utilizado para a segurança dos trabalhadores?

A IoT pode apoiar a segurança dos trabalhadores através de dispositivos vestíveis como capacetes inteligentes, coletes e pulseiras conectadas, capazes de detectar posição, movimento, temperatura ambiente e anomalias. Sistemas de localização baseados, por exemplo, em BLE, UWB ou RFID podem também permitir localizar a posição dos trabalhadores e criar sistemas de geofencing para sinalizar o acesso a áreas restritas ou a proximidade de máquinas. Os dados coletados podem ser integrados nos sistemas de gestão de segurança. A IoT apoia, mas não substitui, a avaliação de riscos, as medidas de segurança e a formação dos trabalhadores.

Quais vantagens a IoT oferece na gestão de um projeto de construção?

A utilização da IoT permite obter um monitoramento contínuo e uma maior disponibilidade de dados em tempo real, favorecendo uma gestão mais eficiente do canteiro. Entre as principais vantagens estão uma maior segurança, a otimização das atividades e dos recursos, a redução dos custos operacionais, o controle da qualidade e a possibilidade de identificar rapidamente anomalias ou situações críticas. O monitoramento de máquinas, materiais, condições ambientais e progresso das obras também permite apoiar o planejamento e contribuir para a redução de atrasos no projeto.

Como a IoT se integra com o BIM?

A integração entre IoT e BIM permite conectar os dados provenientes dos objetos físicos do canteiro ao seu correspondente elemento digital. Os sensores e dispositivos IoT são instalados fisicamente e associados ao respectivo elemento do modelo BIM ou do gêmeo digital. O modelo pode então receber e analisar os dados dos sensores em tempo real, permitindo visualizar o estado de máquinas, estruturas e ambientes diretamente dentro do ambiente digital. As plataformas BIM IoT podem automatizar a associação entre dispositivos físicos e elementos digitais e permitir monitorar também ambientes muito extensos através de um único modelo BIM 3D.