Coleira inteligente que dá voz aos pets

O verão está indo bem, depois de um inverno longo e frio aqui na Filadélfia, tenho desfrutado de longas caminhadas e passeios a nados com meu filhote. Às vezes me preocupo, como em dias mais quentes, que meu cão vai sofrer de calor, desidratar ou afadigar. Muitas vezes é difícil dizer quando algo está errado com nossos amigos de quatro patas, até que eles entrão em crise.

 

“A tendência de um animal de companhia é disfarçar um problema. É da sua natureza, porque mostrar isso é tornar-se vulnerável. Eles escondem tudo até o último momento e então é tarde demais ”, disse Avi Menkes, diretor executivo (CEO) da PetPace.

 

PetPace atua em uma nova tendência: a criação de coleiras inteligentes para nossos amigos caninos e felinos. Muitas coleiras inteligentes são como rastreadores de atividade humana. Coloque uma em um beagle (que é conhecido como o “artista de escape canino”) e você pode rastrear onde ele está e até mesmo configurar uma cerca virtual para receber alertas se ele ou ela vagar fora de uma área designada. Os proprietários de animais de estimação podem acompanhar o nível de atividade de um animal de estimação, as calorias queimadas e a qualidade do sono dele. Isso faz com que a coleira PetPace se pareça mais com um rastreador de atividades e um dispositivo médico, tudo em um só, e a abordagem de design e a tecnologia que a organização aplica em um espaço tão pequeno é interessante.

 

Menkes tem muita experiência em sensoriamento remoto, mas foi no mundo da cadeia de suprimentos business-to-business. Ele explicou que estava procurando usar seu conhecimento para criar algo que servisse a um bem maior. Ele queria dar a alguém uma voz que anteriormente não tinha uma. Esse alguém acabou por ser gatos e cachorros, e o dispositivo dele permite que eles digam aos humanos como eles estão se sentindo.

 

Embora a coleira seja um feito de engenharia, Menkes ressalta que ela não nasceu da engenharia, mas de uma noção de como dar aos nossos animais de estimação vidas melhores e paz de espírito para seus proprietários. Em vez de perguntar o que queremos saber, a equipe da PetPace perguntou: “O que um animal de estimação nos diz?”

 

“Pegamos a engenharia elétrica, medicina veterinária, física e ciência da computação e juntamos tudo. Cada uma é uma disciplina diferente, sim, é uma peça de hardware, mas você precisa entender a biologia do animal. A coleira usa alguns algoritmos de física e, no back-end, é feita a análise de processamento de sinais e machine learning.”

 

Lendo os sinais

 

Com a ajuda do co-fundador e principal veterinário, Dr. Asaf Dagan, PetPace determinou que seria necessário monitorar a temperatura corporal, pulso, respiração, variabilidade da frequência cardíaca (VFC), nível de atividade, calorias queimadas e posições. Inicialmente, eles optaram por não monitorar o posicionamento global do cão e, em vez disso, decidiram se concentrar em um cão sentado ou deitado (em que posição ou de que lado).

 

Cães são criaturas de hábitos de maneiras sutis. Eles geralmente ficam do mesmo lado do corpo. Se um cão repentinamente começar a se deitar no lado oposto, a coleira PetPace, por meio de um acelerômetro de três eixos, percebe a mudança e determina se é uma indicação de uma mudança no comportamento ou apenas uma anomalia. Se o algoritmo determina que a mudança é significativa, ele alerta o proprietário. Esse nível de monitoramento permite que o proprietário do animal busque orientação médica muito antes de um problema se manifestar de uma maneira que ele possa ver ou sentir facilmente, como na forma de um nódulo produtor de tumor.

 

Uma vez que a equipe do PetPace identificou o que eles queriam monitorar, eles começaram a identificar a tecnologia que entraria na coleira. Em alguns casos, foi um processo de eliminação. Tomemos por exemplo oximetria de pulso, um método comum para medir quanto da hemoglobina no sangue está transportando oxigênio. Os oxímetros de pulso usam laser e luz infravermelha para determinar a saturação de oxigênio. No entanto, os sensores a laser não funcionam em cães com pelo escuro. Da mesma forma, um sensor infravermelho não era viável porque exigiria que o proprietário raspasse o pescoço do cachorro para obter um sinal adequado, e era importante que tudo funcionasse de maneira não invasiva.

 

Buscando uma alternativa, PetPace optou por empregar monitoramento acústico, que funciona como um estetoscópio, mas usa um sensor piezoelétrico com concentradores acústicos em um lado da coleira e balanceadores acústicos do outro lado para reduzir a relação sinal-ruído. Isso permite que a coleira meça o pulso e a respiração de um animal de estimação enquanto filtra sons irrelevantes, como a respiração ofegante ou os sons associados aos movimentos da cabeça.

 

A coleira monitora continuamente o pulso para criar uma imagem precisa da VFC de um animal de estimação. Ele pode capturar um pulso não só quando os cães ou gatos estão descansando, mas também quando eles estão pulando no ar para pegar seu brinquedo favorito.

 

Menkes dá o exemplo de um proprietário de gato que recebeu um alerta de que a VFC do animal de estimação era atípica. O animal de estimação parecia bem, mas o proprietário levou-o ao veterinário independentemente e descobriu que o gato tinha uma extensa situação de hipertireoidismo. Se o dono tivesse esperado três meses para que os sintomas aparentes aparecessem no gato, como a perda de peso severa, o gato já estaria perdendo a função renal.

 

A temperatura era outro obstáculo a superar. A medição não invasiva da temperatura do núcleo é impossível. O algoritmo patenteado da PetPace calcula a termorregulação de um cão para determinar se o cão está com febre, está superaquecido, está sofrendo de hipotermia ou está deitado ao sol ou na frente de um aparelho de ar-condicionado. A coleira e os algoritmos aprendem as tendências do animal de estimação para entender suas características e, em seguida, determina quando há um desvio.

 

"Quando você começa a colocar as coleiras nos pets de repente você tem dados objetivos", disse Menkes.

 

Não só a coleira tinha que ser não-invasiva, mas tinha que ser resistente, considerando que cães como o meu amam todas as coisas molhadas e sujas (e fedorentas, infelizmente). Para resolver este problema, a coleira PetPace tem uma classificação IP67, protegendo-o de poeira e imersão em água até profundidades de 1m (cerca de 3 pés) por 30 minutos.

 

Os engenheiros da PetPace agora estão trabalhando na adição de recursos de navegação GPS às coleiras. Como qualquer pessoa que já tenha ligado o GPS de um smartphone para acessar rotas ao passear pela cidade sabe, a transmissão de dados de GPS tem um efeito de drenagem na bateria, o que causa perda de energia. O PetPace está tentando resolver esse problema por meio de algoritmos que determinarão quando o GPS deve ou não transmitir dados.

 

A American Pet Products Association estima que os americanos estão gastando US$70 milhões em seus animais de estimação, por isso é fácil ver por que a tendência de coleira inteligente está decolando nos Estados Unidos e em todo o mundo. É uma ferramenta que os engenheiros criaram para dar voz aos nossos animais de estimação.

 

Artigo escrito originalmente por Traci Browne para Mouser Electronics, publicado em 03/082018: A Smart Collar That Gives Pets a Voice.

 

Traduzido por Equipe Embarcados.

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ADRIANO MARQUES JAIME

Que legal essa reportagem, muito bacana a solução encontrada. Também temos aqui no Brasil uma tecnologia bem parecida, porém, voltada ao gado leiteiro ou de corte.
segue o link para conhecimento: http://www.cowmed.com.br/pt-BR/