Sérgio de Almeida Matos

por Sara Belo Luís
fotografia Luísa Ferreira

 

“UM DOS OBJETIVOS DA CIÊNCIA, ALÉM DO CONHECIMENTO, É TRAZER INOVAÇÃO”

 

Preparar o 6G e criar ligações sem fios com capacidades muito superiores às do 5G. Eis o principal desafio do projeto Terrameta, que até já tem produtos aplicados pela indústria europeia.

 

  

Diz que durante o doutoramento esteve muito tempo entregue às contas e que, por isso, agora, é particularmente recompensador ver aplicada muita da investigação que tem desenvolvido no Terrameta, um projeto de três anos iniciado em janeiro de 2023 e que visa encontrar novas tecnologias para o 6G. Assim, explica, é possível perceber “o que funcionou, o que não funcionou e identificar as verdadeiras restrições”.
E acrescenta: “Muitas vezes, estamos obcecados em ter uma pequena melhoria que, na prática, não é o mais importante para o sistema.” 

 

Terrameta é um projeto sobre 6G — o que tem de diferente?

Este projeto insere-se no âmbito dos objetivos da União Europeia, que pretende desenvolver novas tecnologias de 6G — por isso, usamos tecnologia e parceiros europeus. Queremos produzir protótipos de possíveis superfícies inteligentes e estamos focados em aumentar a capacidade do 6G.

 

Que casos testaram?

Vários. O mais aplicado, digamos, é o que resulta da parceria com a Dell. Aí, precisávamos especificamente de maior capacidade de ligação entre robôs e a estação base. E porquê? Porque a Dell quer que os robôs tenham autonomia, consigam mover-se na fábrica, identificar em tempo real e, portanto, as atuais tecnologias sem fios não resultam. Pode ser feito com fios, mas sempre que a fábrica precisa de ser reestruturada ou mudada já não funciona, é preciso arrancar os fios. Trata-se de um use case onde a capacidade nesta banda de frequências em que estamos a trabalhar pode fazer a diferença. 

 

Estava definido desde o princípio?

Sim, quando fizemos a proposta, tínhamos já alguns casos. Acabámos por dar ênfase ao que tínhamos mais avançado e esse acabou por ser um dos principais. Conseguimos fazer demonstrações em que o parceiro da Dell trouxe cá o robô com a câmara — numa reunião em Lisboa, houve uma simulação em que o robô tira a imagem, transmite-a e recebe-a. Conseguimos ver quase em ambiente real e medir o aumento da capacidade. Chegámos a este nível, fomos desde a parte de desenvolver hardware, colocar as antenas e fazer toda a cadeia.

 

É essa uma das vantagens do projeto?

Sim. No Instituto de Telecomunicações, sou responsável pela parte de desenvolvimento destas superfícies inteligentes do hardware.
Já tínhamos algum conhecimento de simulação numérica e também já tínhamos desenvolvido alguma implementação. Agora, juntámos outros parceiros e outra tecnologia aplicada e, por isso, conseguimos fazer protótipos mais avançados. Estão todos funcionais e vamos entregá-los à União Europeia, juntamente com os resultados.

 

A partir do momento em que conferimos inteligência e capacidade de configuração, existe uma segunda camada, mais alta, em que se avalia o resultado de todas as comunicações no ambiente e se tenta otimizar o estado da rede. É o conceito de smart environments.

  

A Europa precisa de se posicionar e deixar de correr atrás do prejuízo no que diz respeito ao 6G?

As parcerias desenvolvidas no âmbito deste projeto não são apenas parceiros individuais a fazer o seu trabalho. É, de facto, uma parceria relativamente à colaboração e à partilha de resultados. Temos protótipos que nunca tínhamos visto, temos capacidade de aplicar os nossos desenhos em coisas que normalmente não conseguiríamos, conseguimos fazer medições que habitualmente não conseguimos fazer. É uma banda de frequências desafiante.

 

Porquê? Porque tem mais dados?

A tendência é: sobe-se na frequência, temos mais capacidade, mais dados, mais bits por segundo e conseguimos enviar. Em aplicações que exijam a transmissão de muitos dados em tempo real, como é o caso que descrevi há pouco, isto é, de facto, algo que faz a diferença.

 

 

Mais dados e mais rápidos, é isso?

Sim, é esse o objetivo final. É um conceito um pouco diferente do que tem existido até agora, com o telemóvel. À medida que subimos na frequência, precisamos de uma comunicação quase por “raios” (nestas frequências, o sinal atenua-se e desaparece muito rapidamente).
E isto faz toda a diferença do ponto de vista da comunicação. É preciso direcionar, as antenas precisam de ser inteligentes para dizer para onde querem mandar os raios e anular fatores que possam interferir nessa comunicação.

 

Isso constitui uma novidade na investigação?

Esta tecnologia não estava a ser desenvolvida, havia um gap nesta banda de frequência que estamos a tentar colmatar. E julgo que conseguimos fazê-lo com sucesso. A partir do momento em que conferimos inteligência e capacidade de configuração, existe uma segunda camada, mais alta, em que se avalia o resultado de todas as comunicações no ambiente e se tenta otimizar o estado da rede. O conceito de smart environments é justamente sobre isto. Além disso, também queremos que tudo decorra de forma eficiente, com pouco consumo de energia, temos essa preocupação.

 

Voltando à minha pergunta de há pouco: a Europa ainda vai a tempo de apanhar o comboio do 6G?

Este projeto é uma maneira de a Europa apanhar o comboio. Se bem que, se falamos de comboios, são sempre muitos comboios… E uns têm TGVs e outros não [risos].

 

Há empresas interessadas?

Temos tido uma boa colaboração com a indústria europeia. Do ponto de vista da academia, este projeto é ótimo porque permite-nos observar a sua aplicação e, simultaneamente, as empresas acabam por ver o seu equipamento ligado numa cadeia. Também temos empresas especializadas em desenho de componentes inteligentes que veem aqui uma nova aplicação para o seu produto. Um dos parceiros industriais do Terrameta, a ACST, uma empresa média alemã, desenvolveu um produto que já está no seu portfólio.

 

Que produto?

A empresa vende vários componentes nestas frequências de Terahertz. E conseguiram, de facto, desenvolver um componente novo: um dos problemas destas frequências é a fonte onde é gerado o sinal ter energia suficiente. Como este sinal é muito ténue, é preciso aumentar um pouco a potência, o que, nesta banda dos Terahertz, não é nada fácil. Para nós, foi muito bom, foi um dos pontos altos do projeto. 

 

Para um investigador, é importante esta aplicação?

Para mim, é essencial. Ao conseguirmos aplicar o que estamos a fazer, conseguimos perceber o que funcionou, o que não funcionou e identificar as verdadeiras restrições. Muitas vezes, estamos obcecados em ter uma pequena melhoria que, na prática, não é o mais importante para o sistema. Às vezes, só assim conseguimos perceber que é melhor reduzir um bocadinho o consumo, conceder outra característica… Fiz o doutoramento muito fechado, a fazer contas e, portanto, à medida que vou progredindo, acho enriquecedor ter este percurso. Um dos objetivos da ciência, além do conhecimento, é trazer alguma inovação, fazer a diferença.

 

Do ponto de vista da academia, este projeto é ótimo porque permite-nos observar a sua aplicação e, simultaneamente, as empresas acabam por ver o seu equipamento ligado numa cadeia.

 

Pergunta de uma criança de cinco anos…

São as melhores perguntas [risos].

 

Esta técnica — o tal Reconfigurable Intelligent Surface — já é usada no 5G?

Não, e é justamente uma das tecnologias que pode possibilitar subirmos na frequência. Mas as fronteiras são um bocadinho difíceis de definir porque estas superfícies podem ser próximas das antenas e essas antenas passam a ser reconfiguráveis. Há soluções, mas são nichos, digamos que não é o mais comum.

 

Mais perguntas de criança: o que permite exatamente que elas transportem mais dados e com mais velocidade?

É fácil de responder. Resume-se ao facto de termos sinal suficiente, intensidade de sinal suficiente, para distinguirmos do ruído e, portanto, quanto mais potência tiver disponível, mais capacidade de informação tem. Depois, funciona como o código morse: se mandarmos um conjunto de dados nesta frequência, conseguimos bater mais rápido num pulsar e enviar mais dados por segundo. A tendência é, portanto, sempre subir a frequência para conseguirmos sempre mandar mais, ter mais informação.

 

O que também é um grande desafio, certo?

Certo. E também precisamos de uma forma mais eficiente de transportar energia. Atualmente, os telemóveis têm uma antena que irradia raios para quase todas as direções. Não há, portanto, grande direcionamento do fecho, não há necessidade de haver estas superfícies a tentar criar caminhos. Só que, a partir do momento em que criamos raios, temos problemas de obstrução: por exemplo, um objeto que se mete à frente impede-nos logo de comunicar. A solução pode, de facto, passar pelo facto de a antena reencaminhar para a tal superfície inteligente e criar aqui um caminho. Só que isso tem de ser feito quase em microssegundos.

 

Pode o 6G mudar ainda mais a forma como estamos a usar a tecnologia?

Tudo depende das aplicações que venhamos a ter. Do meu ponto de vista, acho que teremos cada vez mais ambientes inteligentes. Por exemplo, entramos numa sala, pomos uns óculos e conseguimos interagir com tudo. Por isso, as aplicações têm tendência a ser cada vez mais realistas, mais imersivas.

 

Em que medida pode a Inteligência Artificial fazer a diferença em projetos como este?

Pode ser aplicada para otimizar superfícies, decidir qual a melhor configuração e, se calhar, ajudar a minimizar o consumo…
A vantagem é agregar padrões, é uma boa ferramenta em tudo o que seja uma grande coleção de dados.

 

Estamos deslumbrados?

É melhor não entrar por aí… [risos]. Nesta fase, o que é importante é não perdermos a nossa capacidade, a nossa autonomia. Para os nossos alunos, a Inteligência Artificial é um desafio enorme — porque as respostas saem maravilhosamente bem estruturadas e, por isso, é difícil distinguir o que é, de facto, lógico e o que não é. Costumo dizer que o princípio do menor esforço — ou da ação mínima — é muito forte. Temos uma maneira simples de obter
a resposta, decoramos essa maneira porque é a mais rápida de fazer e, para quem está a começar, fica difícil entender o trabalho que se tem de ter a ler livros e assim.

 

A ciência também nasce da curiosidade e da tentativa de contrariar essa tendência que temos para a inércia?

Onde se aprende mais é a errar, não é a acertar.

 

De onde surgiu o nome do projeto, Terrameta?

Boa pergunta… Acho que “meta” vem de “materiais”, porque se trata de superfícies que não são bem superfícies, são geradas, são superfícies artificiais. “Terra” remete para a palavra chão e, além disso, faz lembrar todos os ciclos da terra.