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O papel dos dispositivos vestíveis industriais na garantia da segurança ocupacional

 

Os dispositivos vestíveis inteligentes representam uma evolução significativa na abordagem da segurança e do bem-estar dos trabalhadores em ambientes industriais. Com a capacidade de monitorar e reagir a uma variedade de condições e situações, esses dispositivos oferecem uma camada adicional de proteção e suporte para os trabalhadores, reduzindo os riscos associados a tarefas complexas e perigosas. Para ilustrar ainda mais os benefícios desses dispositivos, é importante examinar casos de uso específicos e exemplos reais de sua eficácia. Por exemplo, em ambientes de construção, onde quedas e colisões são preocupações comuns, os capacetes inteligentes equipados com sensores de impacto podem detectar rapidamente eventos potencialmente perigosos e alertar os trabalhadores e supervisores. Essa capacidade de resposta rápida pode salvar vidas e prevenir lesões graves. Além disso, os óculos inteligentes oferecem uma variedade de recursos que podem melhorar a eficiência e a segurança no local de trabalho.

Desde fornecer instruções passo a passo para tarefas complexas até alertar os trabalhadores sobre riscos iminentes, esses dispositivos ajudam a manter os trabalhadores informados, reduzindo o potencial de erros humanos. Os coletes inteligentes, por sua vez, não apenas monitoram os sinais vitais dos trabalhadores, mas também podem ser integrados a sistemas de detecção de gases ou fumaça, proporcionando uma camada adicional de proteção contra ameaças ambientais. Essa capacidade de detectar e reagir a perigos invisíveis pode ser crucial em ambientes industriais onde a segurança contra incêndios e vazamentos químicos é uma preocupação constante.

 

Exemplo de solução de dispositivo vestível inteligente

 

Os dispositivos vestíveis podem ter diferentes tipos de sensores, dependendo da aplicação alvo. Diferentes sensores coletam diferentes tipos de dados, que podem ser digitais ou baseados em sinais analógicos. Os sensores coletam dados sobre as propriedades físicas ou químicas do corpo e do ambiente, fornecendo informações valiosas. Sensores biométricos medem a frequência cardíaca, a variabilidade da frequência cardíaca (VFC), a resposta galvânica da pele (GSR) ou a pressão sanguínea; sensores ambientais fornecem dados de temperatura, pressão ou luz ultravioleta. Um acelerômetro de 3 eixos, giroscópio, magnetômetro e altímetro barométrico são alguns dos sensores de movimento, sensores de interface humana medem proximidade, gesto ou posição.

No entanto, apesar desses benefícios claros, os dispositivos vestíveis inteligentes enfrentam uma série de desafios que precisam ser superados para alcançar sua adoção generalizada na indústria. Um dos principais desafios é a questão da privacidade dos dados, com trabalhadores preocupados com o acesso e o uso de suas informações pessoais por parte dos empregadores. Garantir a conformidade com regulamentos de privacidade e implementar medidas de segurança robustas são essenciais para mitigar essas preocupações.

Além disso, a interoperabilidade e compatibilidade com sistemas existentes podem ser obstáculos significativos, especialmente em ambientes industriais complexos com uma variedade de tecnologias em uso. Escolher dispositivos que possam se integrar facilmente a infraestruturas existentes e garantir uma transição suave durante a implantação são considerações importantes nesse sentido. Outro desafio enfrentado pelos dispositivos vestíveis inteligentes é o custo inicial e de manutenção.

Embora esses dispositivos ofereçam benefícios claros em termos de segurança e eficiência, o investimento inicial pode ser proibitivo para algumas empresas. No entanto, ao considerar o custo total de propriedade e os benefícios a longo prazo, muitas organizações estão percebendo o valor agregado que esses dispositivos podem trazer.

A arquitetura central para um dispositivo vestível inteligente consiste em uma combinação de um microprocessador ou microcontrolador, ou um CI semelhante. Ele possui alguns sensores microeletromecânicos (MEMS), pequenos atuadores mecânicos, um IC de Sistema de Posicionamento Global (GPS), conectividade Bluetooth/celular/Wi-Fi para coletar/processar e sincronizar dados, eletrônicos de imagem, bateria recarregável ou célula primária (não recarregável) ou pacote de bateria e eletrônicos de suporte. Sensores com interface digital são controlados usando comunicação padrão, como I2C ou interface periférica serial (SPI). Sensores analógicos precisam de um AFE (Front-end analógico) composto por amplificadores operacionais (amplificadores op), filtros e conversores analógico-digital (ADCs) para converter o sinal analógico em um sinal digital que pode ser processado pelo microcontrolador.

 

A Figura acima representa um diagrama de blocos genérico de um dispositivo vestível. Os principais blocos funcionais são mostrados, como CPU, front-end analógico (AFE), sensores (digitais e analógicos), display, gerenciamento de energia, áudio e blocos de rede.
Os dispositivos vestíveis podem usar vários protocolos de comunicação, incluindo Wi-Fi, Bluetooth Clássico, ZigBee e interfaces proprietárias específicas de empresas. Muitos OEMs optam por protocolos proprietários, pois são eficientes em termos de energia. Os protocolos de comunicação sem fio têm desempenhos diferentes em termos de distância de transmissão/recepção, taxa de transferência de dados e consumo de energia. O Bluetooth de Baixa Energia (BLE) pode alcançar a menor potência possível para comunicação de curto alcance. Ele consome substancialmente menos energia enquanto mantém uma alta taxa de transferência de dados (24 Mbps). O ZigBee estende o alcance operacional para 1500m em linha de visão, consumindo menos energia. A taxa de transferência de dados, no entanto, é limitada a 1 Mbps. Por outro lado, o LoRa combina baixo consumo de energia com um alto alcance operacional (até 10 Km em áreas rurais), mas com baixa taxa de transferência de dados (50 kbps).
Finalmente, a aceitação e adoção por parte dos usuários finais também são considerações críticas. É essencial envolver os trabalhadores desde o início do processo de seleção e implementação, garantindo que suas preocupações sejam ouvidas e abordadas. Além disso, oferecer treinamento abrangente e suporte contínuo pode ajudar a garantir que os trabalhadores se sintam confortáveis e competentes no uso dessas novas tecnologias. Em suma, os dispositivos vestíveis inteligentes têm o potencial de revolucionar a segurança e a eficiência no local de trabalho industrial. Ao superar os desafios associados à privacidade, compatibilidade, custo e aceitação do usuário, esses dispositivos podem desempenhar um papel fundamental na criação de ambientes de trabalho mais seguros, inteligentes e produtivos.