Durante a fase intermédia do programa, a nossa equipa refinou os requisitos e a arquitetura do protótipo ElectroCap para garantir a máxima precisão clínica e eficiência energética. Este post contém agora a documentação técnica completa anteriormente disponível nos nossos relatórios internos.
1. Objetivo e Problema
O projeto foca-se na prevenção de golpes de calor e desidratação em trabalhadores expostos a stress térmico extremo. A ThermBand estima a Temperatura Corporal Real (Core) usando sensores não invasivos e algoritmos preditivos avançados.
2. Lógica de Avaliação de Risco: PSI e Heat Index
O nosso sistema não se limita a monitorizar a temperatura; calcula o risco com base em índices fisiológicos e ambientais estabelecidos.
Índice de Stress Fisiológico (PSI)
O PSI é uma escala desenvolvida por Moran et al. (1998) para avaliar o esforço combinado da frequência cardíaca e da temperatura central. A nossa implementação utiliza FC e Temp. Core estimada em tempo real para acionar alertas em patamares distintos.
Índice de Calor Ambiental (Heat Index)
Ao integrar sensores de temperatura e humidade ambiente (SHT4x), calculamos o Heat Index, que representa a sensação térmica real no corpo humano. Este contexto é vital para ajustar os limiares de alerta da braçadeira.
3. Solução Proposta e Arquitetura
A nossa solução é uma braçadeira não invasiva equipada com sensores I2C de grau clínico. A arquitetura foi desenhada para processamento local (edge).
- Microcontrolador: XIAO ESP32-C6, selecionado pela sua gestão avançada de energia e operação em modo dual.
- Fusão Biométrica: Fusão em tempo real da Frequência Cardíaca e Temperatura Cutânea usando um Filtro de Kalman baseado no modelo validado da USARIEM para estimativa da temperatura corporal.
- Estratégia Energética: O sistema permanece em deep sleep a maior parte do tempo, usando memória RTC para acumular leituras antes de as escrever em bloco na Flash a cada 10 minutos.
4. Cablagem e Integração de Sensores
O dispositivo utiliza o protocolo I2C (SDA/SCL) para leitura de sensores multivariáveis. Isto garante alta precisão com mínima complexidade de cablagem.
5. Resumo das Especificações Técnicas
| Parâmetro | Requisito |
|---|---|
| Microcontrolador | XIAO ESP32-C6 |
| Autonomia da Bateria | 8-10 Horas (Turno Completo) |
| Consumo em Sleep | < 0,05 mW |
| Consumo em Atividade | < 65 mW |
| Peso Total | < 100g |
| Persistência de Dados | 4MB Flash Interna (LittleFS) |