Sensores Virtuais: Rumo ao Monitoramento de Poluição do Ar em Alta Resolução usando IA e IoT

O presente artigo contribui com uma visão de pesquisa para a detecção virtual que combina Inteligência Artificial (IA) e Internet das Coisas (IoT) para aumentar a cobertura das informações sobre a qualidade do ar. Sensores virtuais aproveitam as correlações entre diferentes poluentes para estimar as concentrações de poluentes para os quais não há sensores acessíveis disponíveis. Abordamos requisitos e desafios-chave, refletindo sobre o estado da arte atual e identificando desafios de pesquisa importantes. Também demonstramos o potencial e a viabilidade da detecção virtual por meio de experimentos realizados com dados de Helsinque, Finlândia, que mostram como medições padrão de PM₂.₅ e temperatura podem ser usadas para fornecer estimativas confiáveis das concentrações de CO₂ e carbono negro. Também discutimos aplicações potenciais que podem se beneficiar da implementação de sensores virtuais de poluição do ar e estabelecemos um roadmap de pesquisa para o caminho a seguir.