O SIMA (Sistema Integrado de Monitoramento Ambiental) é um conjunto de hardware e software desenhado para a coleta de dados e o monitoramento em tempo real de processos da hidrosfera. Para a coleta dos dados, o SIMA faz uso de um sistema autônomo fundeado, onde são instalados sensores, eletrônica de armazenamento, bateria e antena de transmissão. Os dados coletados em intervalo de tempo pré-programado são transmitidos via satélite e também armazenados na estação de coleta, sendo que os dados armazenados são aqueles obtidos com maior frequência. Este portal permite o acesso aos dados transmitidos por satélite poucas horas após a coleta. A associação destas componentes fornece uma poderosa ferramenta que pode ser empregada no gerenciamento e controle ambiental de recursos hídricos.

O SIMA é formado por uma plataforma que em alguns modelos pode ser uma bóia toroidal (foto abaixo e a esquerda) ou uma estrutura maior (foto abaixo e a direita). No centro da plataforma existe uma torre onde são afixados os painéis solares, sensores meteorológicos e antena. No vão central um compartimento abriga a eletrônica do sistema, baterias e transmissor de satélite. Os sensores submersos são conectados a eletrônica por cabos.

• Sistemas aquáticos são muito dinâmicos, ou seja, podem sofrer mudanças significativas em questão de horas;
• Complexa e cara a logística necessária para amostrar adequadamente os sistemas aquáticos em estudo;
• Necessidade de dados em tempo real para a tomada de decisões.

• Coleta e transmissão dos dados: circuitos analógicas e digitais são responsávies por comandar o conjunto de sensores, variáveis de engenharia e ativar o transmissor de satélite;
• Amostragem: a cada hora cheia um novo conjunto completo de dados é armazenado em um buffer de memória. Após enchimento dos oito buffers, o conjunto mais antigo é descartado;
• Esquema de transmissão: a cada 90 segundos, um dos oito buffers é transmitido em esquema de carrossel. A transmissão é executada independente de existir satélite para receber os dados;
• Recepção dos dados: as unidades do INPE de Cuiabá - MT e Alcântara - MA recebem os dados dos satélites e em seguida transmitem para a unidade de Natal - RN, onde os dados são processados para filtrar falhas na transmissão e para posterior envio para a DSR (Divisão de Sensoriamento Remoto) do INPE de São José dos Campos - SP, onde os dados são decodificados, processados e armazenados;
• Distribuição dos dados: este portal é usado para a consulta e visualização dos dados armazenados;
• Armazenamento interno: alguns SIMAs possuem a capacidade de armazenar as coletas para posterior download por um técnico in situ, ou seja, estes dados não são transmitidos por satélite. Neste caso as coletas são realizadas a cada 10 minutos.

O SIMA coleta algumas variáveis ambientais a partir de sensores colocados acima da linha d´água (temperatura do ar, pressão atmosférica, direção e intensidade de ventos, radiação solar incidente e refletida) e abaixo da linha d´água (amônia, nitrato, clorofila, condutividade, direção e intensidade da corrente, oxigênio dissolvido, pH e temperatura em diferentes profundidades).

O SIMA foi desenvolvido em uma parceria entre a Universidade do Vale do Paraíba e o INPE. A partir de 1995, o projeto foi transferido para a Neuron Engenharia Ltda. Através de uma parceria com a Diretoria de Hidrografia e Navegação (DHN) a Neuron construiu um protótipo do SIMA, que ficou fundeado em águas do litoral do Rio de Janeiro durante um ano e os dados coletados foram disponibilizados pelo Programa Nacional de Bóia. Os dados coletados neste período foram comparados com dados in situ, o que confirmou o bom desempenho do sistema.

• Sensores: por características específicas de alguns ambientes aquáticos, os sensores podem se degradar rapidamente, tornando os dados inválidos. Veja como exemplo a foto abaixo tirada da sonda do SIMA fundeado no reservatório de Funil, no momento de uma atividade de calibração;
• Satélite: o SIMA faz uma leitura de parâmetros a cada hora, ou seja, 24 leituras por dia. Acontece que nem sempre são recebidas todas as leituras, pois o sistema necessita de satélites para completar a transmissão e por questão de posicionamento da constelação de satélites, algumas localidades terrestres não são atendidas com a frequência necessária para completar todas as transmissões.