GitHub - InovaFiscaliza/rfdatahub: This repository agregate and serve Telecommunication and Radio Difusion data from ANATEL and various Aeronautics APIs

RFDataHub

A presente biblioteca tem como intuito agregar dados de estações transmissoras de Radiofrequência

O fluxo é concentrado nos dados licenciados junto à ANATEL de serviços públicos de Radiodifusão e Serviços Privados de Telecomunicações, além de dados de emissores aeronáuticos consumidos de diversas APIs e fontes documentais institucionais.
Os diversos módulos presentes fazem a extração, limpeza, pós-processamento, validação, verificação de qualidade e agregação desses dados num formato consolidado para os planos de monitoração da ANATEL.

BASES DE DADOS

A Seguir são descritas as instâncias de banco, as bases de dados e as tabelas consultadas.

Instância de Banco de Dados SQL - Server - ANATELBDRO05:
- Base de Dados: SITARWEB:
  - STEL - Serviços Privados de Telecomunicações
    Base legada cujos registros, novos e antigos, estão sendo transferidos para o banco de dados licenciamento da instância ANATELBDRO06
- Base de Dados: SRD:
  - RADCOM - Serviço de Radiodifusão Comunitária
Instância de Banco de Dados MongoDB - ANATELBDRO06:
- Base de Dados: sms
  - Coleção: srd:
    - SRD - Demais serviços de Radiodifusão, e.g. TV, RTV, RTVD, FM, AM, etc.
  - Coleção: licenciamento:
    - TELECOM - Serviços Privados de Telecomunicações, e.g. Limitado Privado.
    - SMP - Serviço Móvel Pessoal, e.g. 4G e 5G
A base de dados sms, e no geral a instância como um todo, é referida como MOSAICO por conta da plataforma web no qual são servidos esses dados para acesso.
AERONAUTICA - Consolidação de diversas bases de dados públicas da aeronáutica. Esses dados são enriquecidos com informações adicionais fornecidas por órgãos como o DECEA, além de emissões conhecidas provenientes de conhecimento técnico prévio consolidado na agência.

RADCOM

Code

pasta = Path.cwd().parent / 'dados'
df = pd.read_parquet(pasta / 'radcom.parquet.gzip')
df.sample(5).iloc[:, :6]

.dataframe tbody tr th {
    vertical-align: top;
}

.dataframe thead th {
    text-align: right;
}

</style>

	Frequência	Entidade	Fistel	Estação	Município	Código_Município
3168	104.9	ASSOCIACAO COMUNITARIA JOAIMENSE CULTURAL DE R...	50012640301	682812145	Joaíma	3136009
3345	104.9	ASSOCIACAO DE AMIGOS VALE DO GUAPORE	50013713175	683836722	Pontes e Lacerda	5106752
4433	105.9	ASSOCIACAO COMUNITARIA DE APOIO A CIDADANIA-ACAC	50013423096	683549529	Guarará	3128501
3169	104.9	ASSOCIAÇÃO COMUNITÁRIA EDUCATIVA DE JURAMENTO ...	50409156329	699282721	Juramento	3136801
457	87.9	ASSOCIAÇÃO COMUNITÁRIA E DE COMUNICAÇÃO SOCIAL...	50409272230	697612040	Salitre	2311959

Filtragem ✂️

Os únicos filtros efetuados na query para os dados de RADCOM são:

<...>
where
    SRD.IdtPlanoBasico is not Null 
    and SRD.IndFase is not Null
<...>

Esse filtro significa que a emissão está licenciada devidamente com o processo de outorga já concluído ou com funcionamento autorizado.

Code

print(f'A base RADCOM possui atualmente {len(df)} registros ativos.')

A base RADCOM possui atualmente 4996 registros ativos.

Descrição 📊

A seguir são descritas as colunas extraídas da base e o significado de cada uma

Frequência: Frequência de Transmissão da Estação
Entidade: Nome da Pessoa (Física | Jurídica) detentora da Outorga
Fistel: Código itentificador da Outorga de Serviço, um Fistel pode conter uma ou mais estações
Estação: Código Identificador da Estação - Código não necessáriamente único, por vezes uma única estação possui diversos transmissores com características distintas
Município: Município de Outorga daquela estação
Código_Município: Código único do IBGE identificando univocamente o município, esse código é utilizado para validar a localização das coordenadas da estação
UF: Unidade Federativa ( Estado )
Latitude: Latitude em formato Decimal
Longitude: Longitude em formato Decimal
Fase: Fase do Processo de Licenciamento
Situação: Situação da Outorga

Pós-Processamento 🛠️

A seguir são descritas as colunas adicionadas à base extraída e o significado de cada uma

As colunas Fase e Situação somente existem na base RADCOM, para normalizar esses dados e combinar com as demais bases, essas duas colunas são transformadas em uma única coluna chamada Classe, essa coluna tem o intuito em todas as tabelas de identificar o tipo de estação transmissora:

Onde a informação de Situação é ausente, a Classe é igual a Fase, exemplos:
- 3
- P
Onde ambas estão presentes a Classe é igual a <Fase>-<Situação>:
- 3-P
- P-A
Serviço: Número identificador do serviço, no caso de RADCOM o valor é único: 231
Classe_Emissão: Dado ausente na base de RADCOM , inserido valores únicos nulos para normalizar com as demais bases
Largura_Emissão(kHz): Largura de Banda da Emissão em kHz. Nessa coluna é imputado o valor de 256, valor padrão para o serviço FM.
Validade_RF: Dado ausente na base de RADCOM , inserido valores únicos nulos para normalizar com as demais bases
Status: Dado ausente na base de RADCOM , inserido valor único RADCOM para normalizar com demais bases
Fonte: Fonte dos dados, nessa caso é inserido o nome da Tabela: SRD
Multiplicidade: Contagem do Registro. Nesse caso o valor é somente 1 por conta de todos os registros serem únicos, i.e. são referentes a uma estação única

Dados Incorretos 🗑️

A seguir são exibidas informações sobre coordenadas ausentes ou facilmente identificadas como incorretas, nesse caso fora dos limites do Brasil. > Uma validação precisa das coordenadas é feita antes de consolidar o arquivo final e será descrita posteriormente

Code

print(f'Número de coordenadas ausentes: {df[df.Latitude.isna() | df.Longitude.isna()].shape[0]}')

Número de coordenadas ausentes: 0

Code

df[['Latitude', 'Longitude']] = df[['Latitude', 'Longitude']].astype('float')
bad = df[~(df.Latitude.between(MIN_LAT, MAX_LAT) & df.Longitude.between(MIN_LONG, MAX_LONG))]
print("Exemplo de coordenadas incorretas, fora dos limites do Brasil: ")
bad.loc[:, ['Frequência', 'Entidade', 'Estação', 'Município', 'Latitude', 'Longitude']]

Exemplo de coordenadas incorretas, fora dos limites do Brasil:

.dataframe tbody tr th {
    vertical-align: top;
}

.dataframe thead th {
    text-align: right;
}

</style>

	Frequência	Entidade	Estação	Município	Latitude	Longitude
64	87.5	ASSOCIAÇÃO SERRANA COMUNITÁRIA - ASERCOM	691861544	São Francisco de Paula	-50.572500	-29.446389
327	87.9	Associação de Radiodifusão Comunitária de Ipec...	1010974570	Ipecaetá	-0.205286	-0.655050
470	87.9	ASSOCIAÇÃO COMUNITÁRIA E CULTURAL DE BOA ESPER...	695516850	Boa Esperança	-36.535556	-79.833889
482	87.9	Associação Rural Jaguarense	1015029458	Jaguaré	-0.313650	-0.669211
638	87.9	ASSOCIAÇÃO COMUNITÁRIA DE SÃO LUIZ DO NORTE	695284665	São Luiz do Norte	-36.042222	-68.627222
736	87.9	ASSOCIAÇÃO COMUNITÁRIA VOZ DE SÃO PEDRO DOS CR...	691975078	São Pedro dos Crentes	-3.501111	-0.773333
1072	87.9	ASSOCIAÇÃO DOS AMIGOS DA CULTURA	691081085	Poços de Caldas	-45.838889	-21.923611
1267	87.9	ASSOCIAÇÃO COMUNITÁRIA IPIRANGUENSE	1014626029	Ipiranga do Norte	-0.203989	-0.935672
1330	87.9	FUNDAÇÃO DE ASSISTÊNCIA À FAMÍLIA ANTÔNIO CORR...	695446541	Irituia	-1.771389	-4.437222
1406	87.9	CENTRO INTEGRADO DE AÇÕES COMUNITÁRIAS PELA VIDA	1015253617	João Pessoa	-0.119872	-0.580836
1703	87.9	Associação Comunitária de Tamoios	1014984820	Cabo Frio	-0.376531	-0.700028
2103	87.9	ASSOCIAÇÃO DE MÍDIA COMUNITÁRIA DA CIDADE DE N...	1009018300	Nhandeara	-20.694167	-5.041111
2384	98.5	ASSOCIAÇÃO DE RÁDIO E CULTURA	691860033	Serra	-52.223611	-40.211389
2441	98.7	INSTITUTO DE RADIODIFUSÃO E DESENVOLVIMENTO CO...	1014997094	Sobral	-0.067903	-0.665706
2442	98.7	Centro Cultural de Comunicação de Jaibaras - CCCJ	1014529902	Sobral	-0.062869	-0.674886
2619	104.9	ASSOCIAÇÃO SEMEANDO PARA O FUTURO	1014898444	Belmonte	-0.264261	-0.647931
2934	104.9	ASSOCIAÇÃO DE RADIODIFUSÃO COMUNITÁRIA DE NENE...	1015020108	Quixeramobim	5.441389	-39.197500
3145	104.9	ASSOCIAÇÃO COMUNITÁRIA AMIGOS DE GUIDOVAL	1015168172	Guidoval	-0.352519	-0.713217
3329	104.9	ASSOCIAÇÃO COMUNITÁRIA E CULTURAL DE CONQUISTA...	699394678	Conquista D'Oeste	-14.537222	-29.546944
3421	104.9	ASSOCIAÇÃO DE RADIODIFUSÃO COMUNITÁRIA CAMPOS ...	1014527870	Tracuateua	-0.017892	-0.781681
4785	105.9	ASSOCIAÇÃO DE DESENVOLVIMENTO CULTURAL, ARTÍST...	692127186	Suzanápolis	-20.500833	-1.024444
4878	106.3	Associação Comunitária de Desenvolvimento Artí...	1014529481	Campo Grande	-0.340136	-0.909458

STEL

Code

df = pd.read_parquet(pasta / 'stel.parquet.gzip')
df[['Latitude', 'Longitude']] = df[['Latitude', 'Longitude']].astype('float')
df.sample(5).iloc[:, :6]

.dataframe tbody tr th {
    vertical-align: top;
}

.dataframe thead th {
    text-align: right;
}

</style>

	Frequência	Entidade	Fistel	Estação	Município	Código_Município
16415	156.675	PETROLEO BRASILEIRO S A PETROBRAS	50411168908	1008756757	Santos	3548500
25728	945.0	UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARA	50416059716	1006864110	Acará	1500206
21282	450.4875	RADIO DIFUSORA COLMEIA DE PORTO UNIAO LTDA ME	14020348812	1002823339	União da Vitória	4128203
7963	156.5	HDG SERVICOS AMBIENTAIS LTDA	50405428871	1008115409	São Francisco do Conde	2929206
24272	902.6	UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARA	50412323184	1001729843	Belém	1501402

Filtragem ✂️

A base do STEL de estações outorgadas ativas originalmente era muito grande, comportando milhões de registros, gradualmente os registros ativos e novos registros foram migrados para a base licenciamento do MOSAICO

A seguir são descritos os filtros realizados na query do STEL:

  <...>
where
  HABILITACAO.NumServico <> '010' #1 
  and ESTACAO.DataExclusao is null #2
  and ESTACAO.IndStatusEstacao = 'L' #3
  and Municipio.CodMunicipio is not null #4
  and frequencia.MedTransmissaoInicial is not null #5 
  and frequencia.CodStatusRegistro = 'L' #6
  and contrato.DataValidadeRadiofrequencia is not null #7

Explicando a query acima linha a linha:

Excluir estações do Serviço Móvel Pessoal (SMP - 010)
Incluir somente estações com Data de Exclusão nula, i.e. estações ativas
Incluir somente estações com estado L (LICENCIADO)
Excluir estações com o código do município ausente (Necessário para validar a localização)
Excluir estações sem a frequência de transmissão atribuída
Excluir estações cuja frequência atribuída esteja distinta do estado L ( LICENCIADO )
Excluir estações cuja Validade de Radiofrequência esteja nula

Code

print(f'A base STEL possui atualmente {len(df)} registros ativos pelos filtros descritos.')

A base STEL possui atualmente 35417 registros ativos pelos filtros descritos.

Descrição 📊

Abaixo são descritas as colunas que não foram descritas anteriormente na base de RADCOM

Classe: String que identifica o tipo de estação , e.g Fixa Aeronáutica, Fixa Base, Móvel, Transmissora etc…
Serviço: Código que identifica o Serviço Outorgado na Anatel, aqui existem diversos serviços: 604, 035, 507, 019
Validade_RF: Data de Validade da Radiofrequência

As demais colunas foram descritas anteriormente para a base RADCOM

Pós-Processamento 🛠️

Nas tabelas do banco de dados do STEL, na modelagem de banco as informações de Classe_Emissão e Largura_Emissão foram codificadas numa única string chamada Designação de Emissão, é efetuado o processamento dessa string para resgatar as informações individuais em 2 colunas:

Classe_Emissão: Código que identifica as característica da emissão daquela estação
Largura_Emissão(kHz): Largura de Emissão em kHz
A coluna Validade_RF é filtrada para constar somente a data, ela aparece no formato datetime nas tabelas do banco, no entanto com informação de hora nula
A Frequência é normalizada para a unidade MHz
Status: Essa coluna é criada para normalizar as colunas das bases do MOSAICO. É inserido um valor único L
Fonte: Fonte dos dados, nessa caso é inserido o nome do Banco STEL
Multiplicidade: Contagem do Registro. Nesse caso o valor é somente 1 por conta de todos os registros serem únicos, i.e. são referentes a uma estação única

Dados Incorretos 🗑️

A seguir são exibidas informações sobre coordenadas ausentes ou facilmente identificadas como incorretas, nesse caso fora dos limites do Brasil.

Uma validação precisa das coordenadas é feita antes de consolidar o arquivo final e será descrita posteriormente

Code

print(f'Número de coordenadas ausentes: {df[df.Latitude.isna() | df.Longitude.isna()].shape[0]}')

Número de coordenadas ausentes: 0

Code

df[['Latitude', 'Longitude']] = df[['Latitude', 'Longitude']].astype('float')
bad = df[~(df.Latitude.between(MIN_LAT, MAX_LAT) & df.Longitude.between(MIN_LONG, MAX_LONG))]
print("Exemplo de coordenadas incorretas, fora dos limites do Brasil: ")
bad.loc[:, ['Frequência', 'Entidade', 'Estação', 'Município', 'Latitude', 'Longitude']]

Exemplo de coordenadas incorretas, fora dos limites do Brasil:

.dataframe tbody tr th {
    vertical-align: top;
}

.dataframe thead th {
    text-align: right;
}

</style>

	Frequência	Entidade	Estação	Município	Latitude	Longitude
1985	131.875	AZUL LINHAS AEREAS BRASILEIRAS S.A	1009302628	Porto Seguro	-16.440833	-30.081389
2874	153.57	RADIO SAO CARLOS LTDA.ME	3570061	São Carlos	-21.033333	-27.966667
2966	153.57	RADIO SAO CARLOS LTDA.ME	3570070	São Carlos	-22.033333	-27.966667
9239	156.525	LOC PILOT PRATICAGEM - EIRELI	1008355728	São Sebastião	-45.467519	-23.817844
9956	156.525	LOC PILOT PRATICAGEM - EIRELI	1008355710	Santos	-46.297125	-23.986986
10487	156.525	LOC PILOT PRATICAGEM - EIRELI	1008355728	São Sebastião	-45.467519	-23.817844
12559	156.5	AMBIPAR RESPONSE S/A	1010754715	Guamaré	-36.390586	-5.148578
13924	156.65	AMBIPAR RESPONSE S/A	1010754715	Guamaré	-36.390586	-5.148578
14702	156.525	LOC PILOT PRATICAGEM - EIRELI	1008355710	Santos	-46.297125	-23.986986
18343	156.8	AMBIPAR RESPONSE S/A	1010754715	Guamaré	-36.390586	-5.148578
30239	25.375	ENERGIA SUSTENTAVEL DO BRASIL S.A.	699898102	Porto Velho	9.269350	-64.642775
30247	25.375	ENERGIA SUSTENTAVEL DO BRASIL S.A.	699898080	Porto Velho	9.270789	-64.640611
30248	25.375	ENERGIA SUSTENTAVEL DO BRASIL S.A.	699898161	Porto Velho	9.245614	-64.646772
30249	25.375	ENERGIA SUSTENTAVEL DO BRASIL S.A.	699898188	Porto Velho	9.247097	-64.646789
31146	25.375	ENERGIA SUSTENTAVEL DO BRASIL S.A.	699898161	Porto Velho	9.245614	-64.646772
31147	25.375	ENERGIA SUSTENTAVEL DO BRASIL S.A.	699898188	Porto Velho	9.247097	-64.646789
31158	25.375	ENERGIA SUSTENTAVEL DO BRASIL S.A.	699898102	Porto Velho	9.269350	-64.642775
31655	25.375	ENERGIA SUSTENTAVEL DO BRASIL S.A.	699898080	Porto Velho	9.270789	-64.640611
31663	25.375	ENERGIA SUSTENTAVEL DO BRASIL S.A.	699898137	Porto Velho	9.248617	-64.646650
34111	950.125	RADIO TERRA NOVA FM LTDA	1005552212	Terra Nova	-38.618911	-12.405617
35367	25.375	ENERGIA SUSTENTAVEL DO BRASIL S.A.	699898137	Porto Velho	9.248617	-64.646650

MOSAICO - Radiodifusão

Code

df = pd.read_parquet(pasta / 'srd.parquet.gzip')
df[['Latitude', 'Longitude']] = df[['Latitude', 'Longitude']].astype('float')
df.sample(5).iloc[:, :6]

.dataframe tbody tr th {
    vertical-align: top;
}

.dataframe thead th {
    text-align: right;
}

</style>

	Frequência	Entidade	Fistel	Estação	Município	Código_Município
6157	85.0	PREFEITURA MUNICIPAL DE SEARA	50400688832	323090346	Seara	4217501
23822	593.0	SOCIEDADE RADIO E TELEVISAO ALTEROSA S. A.	50441109144	1013206573	Pitangui	3151404
1588	85.0	PREFEITURA MUNICIPAL DE NOVA VENECIA	50400133296	5591031	Nova Venécia	3203908
16758	97.3	VALE COMUNICAÇÕES LTDA	50401377539	688751997	Diamantino	5103502
8657	479.0	RADIO E TELEVISAO BANDEIRANTES LTDA	50416827802	1007852310	Águas de Lindóia	3500501

Filtragem ✂️

Os filtros efetuados diretamente no banco MongoDB do Mosaico são simples, a query completa ocupa somente 3 linhas:

{
"frequency": {"$nin": [None, "", 0], "$type": 1.0},
"srd_planobasico.CodMunicipio": {"$nin": [None, ""]},
"NumFistel": {"$nin": [None, ""]},
}

Excluir frequências nulas ou zeradas, e excluir registros não numéricos ("$type": 1.0 )
Excluir registros com código de município ausente ou inválido ( Necessário para validar as coordenadas)
Excluir registros com número do Fistel Nulo ou Inválido

Descrição 📊

🤌 Não existem informações no MOSAICO de Classe_Emissão e tampouco Largura_de_Emissão para o serviço de Radiodifusão, assim essas colunas são preenchidas com valores nulos

Adicionalmente são extraídas as seguintes colunas com informações técnicas das estações:

Potência(W)
Cod_TipoAntena
Polarização
Raio_Antena
Ganho_Antena
Frente_Costa_Antena
Angulo_Meia_Potencia_Antena
Ângulo_Elevação
Azimute
Altura_Antena
Perdas_Acessorias

Pós-Processamento 🛠️

São mantidas somente estações nos estados autorizados a operar: C1, C2, C3, C4, C7, C98
Normalizada as frequências para a unidade MHz
Imputados os valores para Largura_de_Emissão(kHz), e.g. 256kHz para o canal estéreo de FM, 6MHz para TV Digital etc.

Apesar de não constar esses dados na base, os valores de referência são conhecidos pela natureza do Serviço.

Code

print(f'A base do MOSAICO de Radiodifusão possui atualmente {len(df)} registros ativos pelos filtros descritos.')

A base do MOSAICO de Radiodifusão possui atualmente 31012 registros ativos pelos filtros descritos.

Dados Incorretos 🗑️

☝🏽 Os dados do MOSAICO de Radiodifusão são bastante incompletos em relação às coordenadas, praticamente metade dos registros após a filtragem e pós-processamento não possuem latitude e/ou longitude. No entanto esses dados não são excluídos deliberadamente porque nesses registros serão imputados as coordenadas centrais do município no qual se encontram na etapa de validação de coordenadas.

Code

df[['Latitude', 'Longitude']] = df[['Latitude', 'Longitude']].astype('float')
bad = df[~(df.Latitude.between(MIN_LAT, MAX_LAT) & df.Longitude.between(MIN_LONG, MAX_LONG))]
print("Exemplo de coordenadas incorretas ou ausentes: ")
bad.loc[:, ['Frequência', 'Entidade', 'Estação', 'Município', 'Latitude', 'Longitude']]

Exemplo de coordenadas incorretas ou ausentes:

.dataframe tbody tr th {
    vertical-align: top;
}

.dataframe thead th {
    text-align: right;
}

</style>

	Frequência	Entidade	Estação	Município	Latitude	Longitude
0	207.0	REDE DE COMUNICACOES ACREANA LTDA	<NA>	Cruzeiro do Sul	NaN	NaN
1	539.0	X-MEDIAGROUP S.A.	<NA>	Mâncio Lima	NaN	NaN
16	593.0	FUNDACAO EDUCACIONAL E CULTURAL DAS AGUAS QUENTES	<NA>	Caldas Novas	NaN	NaN
17	665.0	GUARANI RADIODIFUSAO LTDA	<NA>	Caldas Novas	NaN	NaN
24	551.0	OCAN COMUNICACAO DIGITAL SE LTDA	1004428283	Santa Quitéria do Maranhão	NaN	NaN
...	...	...	...	...	...	...
31005	581.0	PREFEITURA MUNICIPAL DE APIUNA	<NA>	Apiúna	NaN	NaN
31006	593.0	PREFEITURA MUNICIPAL DE ALVINOPOLIS	<NA>	Alvinópolis	NaN	NaN
31007	635.0	PREFEITURA MUNICIPAL DE SAO TIAGO	<NA>	São Tiago	NaN	NaN
31008	503.0	PREFEITURA MUNICIPAL DE SAO TIAGO	<NA>	São Tiago	NaN	NaN
31009	491.0	PREFEITURA MUNICIPAL DE CAMPOS ALTOS	<NA>	Campos Altos	NaN	NaN

16005 rows × 6 columns

MOSAICO - Telecomunicações

Code

df = pd.read_parquet(pasta / 'telecom.parquet.gzip')
df[['Latitude', 'Longitude']] = df[['Latitude', 'Longitude']].astype('float')
df.sample(5).iloc[:, :6]

.dataframe tbody tr th {
    vertical-align: top;
}

.dataframe thead th {
    text-align: right;
}

</style>

	Frequência	Entidade	Fistel	Estação	Município	Código_Município
467215	148.71	TECON RIO GRANDE S/A	50001197975	1014986777	Rio Grande	4315602
561127	245.225	OI S.A. - EM RECUPERAÇÃO JUDICIAL	06030093525	691968292	<NA>	2914307
147545	165.99375	COMPANHIA ESTADUAL DE DISTRIBUICAO DE ENERGIA ...	50405704062	1003279950		4317301
492247	14.76	CLARO S.A.	50013414186	692458719	Jaboatão dos Guararapes	2607901
146266	383.65	CSP - COMPANHIA SIDERURGICA DO PECEM	50413236749	1003176000		2312403

Filtragem ✂️

A query do MongoDB para a base LICENCIAMENTO é listada e descrita a seguir

{"DataExclusao": None},
{"DataValidade": {"$nin": ["", None]}},
{"Status.state": "LIC-LIC-01"},
{"NumServico": {"$nin": ["010", "045", "171", "450", "750", "", None]}},
{"FreqTxMHz": {"$nin": [None, "", 0]}},
{"CodMunicipio": {"$nin": [None, ""]}},
{"FreqTxMHz": {"$type": 1.0}},
{"Latitude": {"$type": 1.0}},
{"Longitude": {"$type": 1.0}}

Registros cuja data de exclusão é Nula, i.e. registros ativos
Data de Validade de Radiofrequência não nula ou vazia
Estado Licenciado
Excluir serviços que não são de Radiodfusão ou não são relevantes pelos Planos de Monitoração atualmente, por exemplo 010 - SMP é extraído separadamente.
Frequência de Transmissão não nula, zerada ou vazia
Código de Município não nulo ou vazio
Frequência de Transmissão no formato numérico (eliminar registros com caracteres e texto)
Latitude no formato numérico
Longitude no formato numérico

Descrição 📊

A base do MOSAICO - licenciamento, da qual as tabelas de Telecomunicações e Serviço Móvel Pessoal são extraídas, é de longe a maior atualmente com milhões de registros ativos. As colunas extraídas para os serviços de telecomunicações são as mesmas descritas anteriormente no MOSAICO - Radiodifusão.

Pós-Processamento 🛠️

O pós-processamento do MOSAICO - LICENCIAMENTO é mais complexo por conta das escolhas na modelagem do Banco e faz uso extenso de funções da biblioteca pandas

A string DesignacaoEmissão é a concatenação das colunas Largura_Emissão e Classe_Emissão como constavam no STEL. Além do mais existem estações com múltiplas strings de Emissão na mesma coluna separadas por vírgula, os passos de processamento dessa colunas são os seguintes:
- Eliminação de espaços e normalização para maiúscula
- Expansão dos múltiplos registros separados por vírgula em linhas individuais, 1 por linha com as demais informações idênticas
- Processamento de cada string Emissão concatenada nas duas partes atômicas: Largura_Emissão e Classe_Emissão
Multiplicidade: Contador do número de estações similares:
- Existem registros com todas as características anteriores idênticas, exceto o Estação por exemplo.
- Estações possuem detalhes técnicos que não são considerados relevantes, pelo menos no escopo atual, para a Análise Espectral e Identificação de Emissões - como por exemplo:
  - Tipo de Antena
  - Polarização: Horizontal ou Vertical.
  - Altura da Antena
  - Potência de Transmissão
A seguir é mostrado um exemplo de estação desse tipo, com 201 estações com características técnicas idênticas conforme o quesito descrito no parágrafo anterior:

Esses registros são considerados idênticos e são agrupados. É utilizado o primeiro número de estação que aparece na base como referência e o total de estações “idênticas” é registrado na coluna multiplicidade: 1 para estações “únicas” e qualquer valor maior que 1 descreve o número de estações similares agrupadas, como as 201 no exemplo anterior

Atualmente esse agrupamento de estações similares em um único registro reduz o número de registro para certa de 10% do original, em outras palavras, no pós-processamento são agregadas cerca de 90% das estações.

Code

print(f'A base do MOSAICO de Telecomunicações possui atualmente {len(df)} registros ativos pelos filtros descritos.')

A base do MOSAICO de Telecomunicações possui atualmente 757142 registros ativos pelos filtros descritos.

MOSAICO - Serviço Móvel Pessoal

Como o serviço de telefonia e banda larga móvel é um serviço de extrema importância e aspecto distinto, com diferentes necessidades de pós-processamento. Esse serviço é extraído num fluxo específico.

Code

df = pd.read_parquet(pasta / 'smp_formated.parquet.gzip')
df2 = pd.read_parquet(pasta / 'smp_processado.parquet.gzip')
df[['Latitude', 'Longitude']] = df[['Latitude', 'Longitude']].astype('float')
df.sample(5).iloc[:, :6]

.dataframe tbody tr th {
    vertical-align: top;
}

.dataframe thead th {
    text-align: right;
}

</style>

	NumAto	DataValidade	NumFistel	NomeEntidade	NumEstacao	Latitude
1853288	110062022.0	2023-04-20	50409146285	TELEFONICA BRASIL S.A.	1010971724	NaN
1926821	29272013	2023-04-30	50409314250	TIM S A	1015051127	NaN
1105173	125002022	2028-11-29	50409314250	TIM S A	688394825	NaN
616063	155832022	2028-11-29	50409146366	TELEFONICA BRASIL S.A.	1000130875	NaN
892766	46622011	2028-03-31	50409105090	CLARO S.A.	641099355	NaN

Filtragem ✂️

A query para o serviço SMP, assim como o restante das bases do MOSAICO é a mais simples possível, uma vez que filtros e pós-processamento mais sofisticados são feitos diretamente no python utilizando o todo poderoso pandas 🐼

MONGO_SMP = {
    "$and": [
        {"DataValidade": {"$nin": ["", None]}},
        {"Status.state": "LIC-LIC-01"},
        {"NumServico": "010"},
        {"FreqTxMHz": {"$nin": [None, "", 0]}},
        {"CodMunicipio": {"$nin": [None, ""]}},
        {"FreqTxMHz": {"$type": 1.0}},
    ]
}

Registros cuja data de exclusão é Nula, i.e. registros ativos
Estado Licenciado
Extração de estações do serviço SMP - 010
Frequência de Transmissão não nula, zerada ou vazia
Código de Município não nulo ou vazio
Frequência de Transmissão no formato numérico (eliminar registros com caracteres e texto)

Descrição 📊

As colunas extraídas são as mesmas já descritas anteriormente para as bases de Radiodifusão e Licenciamento.

Pós-Processamento 🛠️

O pós-processamento do MOSAICO - Serviço Móvel Pessoal envolve mais passos além do que já foi descrito para o MOSAICO - Licenciamento. As informações cadastradas são de responsabilidade das entidades, e portanto não há garantia de corretude das informações prestadas. Diversos problemas são encontrados, como dados ausentes e incorretos.

A string DesignacaoEmissão é processada da mesma forma descrita no parágrafo anterior para a base MOSAICO - Licenciamento, dela é derivada a coluna Classe_Emissão e Largura_Emissão(kHz)
Os registros que possuem a Frequência_Transmissão inválida mas não nula ( lembre-se que esses casos já são filtrados pela query efetuada direto no MongoDB), tem essa coluna substituída pela Frequência_Central caso esta seja válida. Isso é feito para que um registro somente seja descartado quando não for possível fazer nenhum processamento para contornar.
Largura_Emissão(kHz): Valores nulos são preenchidos com o valor 0
Classe_Emissão: Valores nulos são preenchidos com a string: NI ( Não Informado )
Construção da Informação do Canal > Apesar da informação do canal estar cadastrada nas colunas Frequência Inicial, Frequência Final, muitos registros estão ausentes ou simplesmente incorretos. Portanto essas informações são descartadas e o canal é derivado à partir da Frequência_Transmissão e Largura_Emissão(kHz).
- O Início e Fim do Canal são construídos da seguinte forma:
  - Início_Canal = Frequência_Transmissão - Largura_Emissão
  - Fim_Canal = Frequência_Transmissão + Largura_Emissão
Multiplicidade ( Contagem de Estações com as mesmas características ) > Os responsáveis técnicos pela supervisão dos Planos de Monitoração da Anatel definiram as seguintes colunas como índices para agrupar estações: ['UF', 'Código_Município', 'Fistel', 'Frequência_Transmissão', 'Largura_Emissão(kHz)', 'Classe_Emissão'] Em outras palavras, as estações que possuem essas características iguais, são essencialmente idênticas para os fins específicos de detecção no âmbito dos planos de monitoração.
1. Qualquer registro com algum desses dados ainda nulos é excluído - não é possível agrupar registro que possua alguma coluna com valor nulo
2. O seguir os registros são agrupados segundo as colunas supracitadas e a contagem de cada grupo único é registrada na coluna Multiplicidade
Validação dos Canais
1. Carregado arquivo de canalização do serviço, previamente construído à partir da Resolução nº 757, de 08 de novembro de 2022
2. Para cada registro da base já agregada a canalização é validada da seguinte forma:
  - O canal é cruzado com o arquivo de canalização e checado se o canal está contido num bloco único ou num conjunto de blocos adjacentes dentro de uma das faixas autorizadas. As seguintes informações adicionais são incluídas:
    1. Canalização: Válido | Inválido
    2. Faixa: Faixa na qual o canal pertence
    3. Blocos: Bloco ou Blocos adjacentes que contém o canal
    4. Offset: Anotado o Offset Downlink <-> Uplink do bloco ou blocos do Canal
    O registro nesse caso é referente ao Downlink, esse valor de Offset será usado para definirmos a frequência de Uplink
Derivação da Frequência de *Uplink*
1. Verificação da consistência dos blocos de Downlink
Para cada canal validado pelo, se estiver contido em mais de um bloco, os blocos devem ser adjacentes e possuir somente 1 valor de Offset
1. Filtrados registros com canalização Inválido
2. Filtrados registros com Offset=0 e|ou Largura_Emissão=0
Nesse caso a Frequência de Uplink é igual à Frequência de Downlink e o registro vale para ambos os casos
1. Criada Frequência de Uplink: Frequência_Uplink = Frequência_Downlink - Offset
2. Concatenado na base os registros derivados de Uplink
Nesse caso são os mesmos dados dos registros válidos de Downlink mas com a frequência ( orinalmente de Downlink ) substituída pela frequência derivada de Uplink
Substituição de Coordenadas para os registros agrupados
- Para os registros que possuem Multiplicidade=1, não houve agregação e a estação é única. Para esses a coordenada da estação é mantida.
- Para todos os demais registros as coordenadas são substituídas pela coordenada do município, à partir do Código_Município presente no registro.
  
  Outro tipo de processamento, como imputar uma média das coordenadas por exemplo, não agrega valor “fiscalizatório” porque gera uma coordenada que não existe. A substituição pela coordenada central do município tem o propósito simplesmente de dar a localidade na qual aquele conjunto de estações pertence.
Formatação Final
- Concatenada a informação sobre a Tecnologia na coluna Classe_Emissão
- Status: Inserido nessa coluna um valor único L para indicar que é licenciada
- Fonte: MOS ( MOSAICO ) para o Downlink e DOC para o Uplink
  
  Esse valor DOC vem de Documentação, termo usado genericamente aqui para indicar todos os registros “criados” e não presentes numa base específica, como é o caso aqui dos valores de Uplink
- Classe: Inserido os valores FB (Fixa Base) e ML (Móvel) para os registros de Downlink e Uplink respectivamente

Code

print(f'A base do MOSAICO - SMP possui atualmente {len(df)} registros extraídos ativos')
print(f'e {len(df2)} registros resultados processados pelos critérios descritos.')

A base do MOSAICO - SMP possui atualmente 1977611 registros extraídos ativos
e 293613 registros resultados processados pelos critérios descritos.

AERONÁUTICA 🛬

Além de prover uma API que extrai, limpa, processa e padroniza os dados de estações licenciadas na Anatel - relevantes para a Identificação de Emissões no âmbito dos Planos de Monitoração - Outro diferencial são os dados adicionais de emissões aeronáuticas extraídos e consolidados provenientes de diversas fontes, em sua maioria sem registro “oficial” na Anatel.

As fontes de dados aeronáuticos são:

ICAO - Através do Software Frequency Finder são filtradas e exportadas as emissões do Brasil
API do AISWEB
- Todos as emissões de Aeródromos Públicos e Militares
API do GEOAISWEB
- Emissões do tipo VOR, NDB e DME
API do REDEMET
- Especificamente dados de radares meteorológicos
Arquivo de Radares
- Dados adicionais de Radares Secundários nas frequências 1030MHz e 1090MHz com frequência e localização conhecida, disponível por documentação interna.
Arquivo de Canalização
- Este arquivo, também criado por meio de documentação interna, mapeia os canais das frequências do tipo VOR_ILSLoc, nas frequências adicionais ILS glide, DME Airborne e DME Ground.
Os registros presentes nas bases da aeronáutica, normalmente só contém registros das frequências VOR_ILSLoc, no entanto para os canais listados as demais frequências estão presentes e como parte do pós-processamento essas frequências são imputadas mantendo a mesma descrição e localização.

Pós-Processamento

Não cabe descrever aqui como é implementado o código para consumir as APIs, alguns são um tanto complexos como o AISWEB, para tal basta consultar a documentação ou investigar diretamente os módulos python no entanto o processamento resultante é simples de descrever:

Mapeamento das frequências VOR_ILSLoc no arquivo de canais. As frequências adicionais presentes nos canais são adicionadas no arquivo final.
Como existe sobreposição de registros, i.e. as bases não são individualizadas, os registros são mapeados entre si e caso estejam a uma distância menor que uma distância de referência ( normalmente uma margem bem ampla de 10Km ou 20Km) os registros são mesclados, mantendo-se a coordenada do registro original do icao e a descrição de ambos é concatenada.

Code

df = pd.read_parquet(pasta / 'aero.parquet.gzip')
for c in ['Latitude', 'Longitude']:
    df[c] = df[c].astype('float')
df.sample(5).iloc[:, :6]

.dataframe tbody tr th {
    vertical-align: top;
}

.dataframe thead th {
    text-align: right;
}

</style>

	Frequency	Latitude	Longitude	Description
2874	2800.0	-22.464277	-43.297478	[RMET] Radar - Pico do Couto/RJ
589	1164.0	-9.516666	-35.783333	[DOC] VOR/DME, MACEIO (Ground-based DME)
533	115.8	-21.984562	-47.344501	[AISG] VOR - PIRASSUNUNGA CH 105X
2375	131.6	-19.373888	-43.582779	[ICAO] AOC U 100/100, CONFINS
842	119.65	-19.373888	-43.582779	[ICAO] APP-U C-150/450, CONFINS

Validação de Coordenadas ✅

Code

df = pd.read_parquet(pasta / 'base.parquet.gzip')
for c in ['Latitude', 'Longitude']:
    df[c] = df[c].astype('float')
df.sample(5).iloc[:, :6]

.dataframe tbody tr th {
    vertical-align: top;
}

.dataframe thead th {
    text-align: right;
}

</style>

	Frequência	Entidade	Fistel	Estação	Município	Código_Município
176758	166.45625	CONCESSIONARIA BR-040 S.A.	50411716298	1000516528		3146107
788342	458.025	EMPRESA BRASILEIRA DE INFRA-ESTRUTURA AEROPORT...	11030016470	684830337		1100205
92400	157.45625	AMAZONAS DISTRIBUIDORA DE ENERGIA S/A	50403650801	1002539185		1302603
477613	407.1	Oi S.a. - em Recuperacao Judicial	04030120318	327632062	<NA>	3127354
739091	149.33	PREFEITURA DO MUNICIPIO DE VALINHOS	50012992097	683172255		3556206

Vimos superficialmente nos parágrafos anteriores que além haver muitos registros sem coordenadas - como no MOSAICO - SRD - muitas coordenadas não são válidas, seja por inversão de sinal, lugar incorreto do divisor decimal, inversão da Latitude com a Longitude ou simplesmente não correspondem ao município no qual estão licenciadas.

Os passos para validar as informações de localização são:

Os arquivos descritos anteriormente são concatenados, exceto os dados da aeronáutica por não conter o Código_Município
Os registros com Código_Município ausentes são excluídos - este dado é necessário para validar se a coordenadas estão contidas corretamente no município.
As dados de localização - a saber Código_Município, Latitude, Longitude - são repassados para uma query SQL que busca na base CORPORATIVO.dbo.TB_IBGE_MUNICIPIO e checa se as coordenadas estão contidas no polígono característico descrito pelo Código_Município, retornando Verdadeiro caso positivo e Falso caso contrário:

    SELECT 
        mun.NO_MUNICIPIO 
        , mun.NU_LONGITUDE 
        , mun.NU_LATITUDE         
        , CONVERT(int, 
            (mun.GE_POLIGONO.STIntersects(geometry::STGeomFromText(
                'POINT({} {})', 
                mun.GE_POLIGONO.STSrid)
            )) 
        )AS COORD_VALIDA
    FROM 
        CORPORATIVO.dbo.TB_IBGE_MUNICIPIO mun
    WHERE
        MUN.CO_MUNICIPIO = {}

Além disso é retornado o nome padronizado do Município e suas coordenadas como registrado oficialmente no IBGE

Arquivo Final🗄️

O Arquivo final disponibilizado para as atividades de monitoração é formatado da seguinte forma:

Arquivo base com os dados da Anatel com as seguintes colunas:
- Frequência
- Número_Serviço
- Estação
- Classe_Emissão
- Largura_Emissão(kHz)
Para simplificação de como os dados são apresentados, é criada a coluna Descrição com as seguintes colunas aglutinadas:
- Fonte - Qual das bases acima é originário o registro
- Status
- Classe
- Entidade
- Fistel
- #Estação - Estação+ Multiplicidade
- Município_IBGE
- UF
  A coluna Município é substituída pela coluna Município_IBGE, por esta estar completa e validada através do Código_Município
- Os registros que não possuem coordenadas ou estas foram considerados inválidas têm suas coordenadas substituídas pela coordenada do município.
  
  Para esses registros, é inserido o sinal * ao final da Descrição.
Arquivo pós-processado com os dados aeronáuticos
Mesclagem dos dados aeronáuticos com os registros da Anatel, nos mesmos moldes que os dados aeronáuticos foram mesclados entre si. Nesse caso os dados da Anatel são mantidos e a Descrição da estação aeronáutica concatenada com a Descrição da estação da Anatel.
Adição de uma coluna numérica identificadora da emissão: #1, #2, #3, ...

Code

df = pd.read_parquet(pasta / 'AnatelDB.parquet.gzip')
for c in ['Latitude', 'Longitude']:
    df[c] = df[c].astype('float')
df.sample(5)

.dataframe tbody tr th {
    vertical-align: top;
}

.dataframe thead th {
    text-align: right;
}

</style>

	Id	Frequency	Latitude	Longitude	Description	Service	Station	Class	BW
237679	#237680	167.81875	-19.867044	-43.925735	[MOS] L, FX, Policia Militar Do Estado De Mina...	19	1001757839	F1E	8.1
293084	#293085	168.18125	-28.566111	-48.792500	[MOS] L, FB, Fundo De Melhoria Do Corpo De Bom...	19	1012937884	F1D	7.6
102419	#102420	156.75000	-22.873041	-43.110451	[STEL] L, FP, Pilot Boat Transportes Maritimos...	604	1007270346	F3E	11.0
385774	#385775	245.47500	-4.163056	-42.013611	[MOS] L, FX, Telemar Norte Leste S.A. Em Recup...	175	691448892	F3E	16.0
30865	#30866	87.90000	-9.851666	-57.824165	[SRD] RADCOM, 1-A, Associação Comunitária De N...	231	1015224919	NI	256.0

Name		Name	Last commit message	Last commit date
Latest commit History 474 Commits
.github/workflows		.github/workflows
extracao		extracao
nbs		nbs
scripts		scripts
.devcontainer.json		.devcontainer.json
.gitattributes		.gitattributes
.gitignore		.gitignore
LICENSE		LICENSE
MANIFEST.in		MANIFEST.in
README.md		README.md
docker-compose.yml		docker-compose.yml
environment_redhat.yml		environment_redhat.yml
environment_ubuntu.yml		environment_ubuntu.yml
environment_ubuntu3.11.yml		environment_ubuntu3.11.yml
environment_win.yml		environment_win.yml
environment_win_dev.yml		environment_win_dev.yml
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