Plataforma envia dados de wearables até 24 km de distância

O setor de cuidados de saúde já não questiona mais a importância do uso de dispositivos vestíveis (wearables) com sensores para monitoramento de sinais biológicos como aliados nos tratamentos. Já é notório que eles fornecem informações valiosas para prever, diagnosticar e tratar uma variedade de condições a custos cada vez mais baixos. No entanto, ainda existe uma limitação que, se superada, poderá multiplicar em muito os efeitos positivos dessa tecnologia: a transmissão de dados a longas distâncias, inclusive vindos de comunidades rurais com poucos recursos.

Atualmente, dispositivos vestíveis não invasivos usam, em geral, a Internet para conectar os médicos aos dados dos pacientes para agregação e investigação. “Esses protocolos de comunicação baseados na Internet são eficazes e bem desenvolvidos, mas exigem cobertura celular ou via outros meios, além de fontes de energia tradicionais”, explica Philipp Gutruf, professor-assistente de engenharia biomédica da Faculdade de Engenharia da Universidade do Arizona que dirigiu o estudo. “Esses requisitos, muitas vezes, deixam mal atendidas pessoas em ambientes remotos ou com recursos limitados”.

Pensando em encurtar essas distâncias, um grupo de pesquisados da Universidade do Arizona desenvolveu uma plataforma capaz de enviar dados de dispositivos vestíveis para localidades distantes até 24 km, muito mais longe do que os sistemas Wi-Fi ou Bluetooth podem alcançar e, mais importante, sem investimentos significativos em infraestrutura. A rede de comunicação usa a tecnologia LoRa de rádio frequência e baixo consumo de energia, que alcança distâncias 2.400 vezes maiores do que a atingida pelo Wi-Fi e 533 vezes a atingida pelo Bluetooth, segundo cálculo dos pesquisadores. A escolha do LoRa também ajudou a superar as limitações associadas às restrições de energia e eletromagnéticas. A esperança é tornar o acesso à saúde digital mais equitativo.

A nova plataforma também usa wearables idealizados pelos próprios pesquisadores, impressos em 3D usando elastômeros macios e eletrônicos flexíveis ajustados aos pacientes. Os dispositivos vestíveis são alimentados sem fio para facilitar a leitura contínua dos biossinais e usados na parte inferior do antebraço discretamente a ponto de parecerem parte do corpo. Por serem tão imperceptíveis, os pesquisadores chamaram esses wearables de bios simbióticos. Também fazem parte da plataforma proposta um protocolo, circuitos e uma antena específicos que justamente permitem enviar dados ao receptor a longas distâncias. A recarga das baterias pode ser feita a mais de 2 metros de distância. 

“A eletrônica simples e a capacidade do dispositivo de captar energia são essenciais para o desempenho desse sistema inédito de monitoramento”, comenta Gutruf. Segundo o pesquisador, o dispositivo permite operação contínua durante semanas devido ao recurso de transferência de energia sem fio para recarga sem interação, tudo realizado em um pequeno pacote que inclui até cálculo integrado de métricas de saúde.

A intenção é ampliar ainda mais as distâncias de comunicação com a implementação de gateways de rede LoRa que poderiam atender centenas de quilômetros quadrados de área e centenas de usuários de dispositivos, usando apenas um pequeno número de pontos de conexão. “Esse esforço não é apenas um empreendimento científico, mas um passo para tornar a medicina digital mais acessível, independentemente das restrições geográficas e de recursos”, afirma Gutruf.

Os conceitos de engenharia do novo sistema foram apresentados em um artigo publicado na revista Proceedings of the National Academy of Sciences.

Mercado de wearables

As remessas mundiais de dispositivos vestíveis cresceram 2,6% durante o terceiro trimestre de 2023 (3T23) na relação ano a ano e atingiram um recorde histórico no período de 148,4 milhões de unidades, de acordo com novos dados da International Data Corporation (IDC). O volume total superou até mesmo as remessas em 3T21 (142,1 milhões) e 3T22 (144,6 milhões), quando as vendas foram impulsionadas por gastos relacionados à pandemia. O crescimento é, em grande parte, atribuído à ascensão de marcas menores e categorias emergentes.

“Já se passou uma década desde que o mercado de wearables decolou e, embora tenha havido alguma consolidação, ainda há muita diversidade em termos de marcas e fatores de forma”, explica Jitesh Ubrani, gerente de pesquisa de Dispositivos de Consumo e Mobilidade da IDC. “O monitoramento das condições de saúde e do condicionamento físico já percorreu um longo caminho desde os primeiros relógios Fitbits e Pebble, mas o principal impulsionador dos wearables tem sido o surgimento de designs menores e mais elegantes. Espera-se que anéis inteligentes de marcas mais recentes, como Oura, Noise, BoAT, Circular e outras, apresentem novos formatos nos próximos trimestres, pressionando as demais marcas a inovarem em termos de monitoramento da saúde.”

“Smartwatches e fones de ouvido ainda ocupam um lugar de destaque no mercado de wearables”, acrescenta Ramon Llamas, diretor de pesquisa de Dispositivos Móveis e RA/RV da IDC. “Ainda encontram espaço entre os consumidores e continuam chamando a atenção de usuários iniciantes, especialmente entre os mais cautelosos e sensíveis ao preço. É aqui que ainda podemos ver fornecedores emergentes produzindo volumes grandes o suficiente para serem classificados entre marcas líderes. Isso, combinado com ciclos sólidos de atualização, faz com que o mercado de wearables siga girando a roda com intensidade para manter o crescimento das remessas.”