Sensor vestível monitora saúde de cavalos

A American Equus planeja uma solução que monitora a saúde e as condições dos cavalos de corrida enquanto competem ou treinam, com uma tornozeleira sem fio

Claire Swedberg

A American Equus desenvolveu um sensor vestível que monitora a saúde e as condições dos cavalos de corrida. O dispositivo, que vem com sem fio integrado ou carregamento por contato fornecido pela Energous, pode ser conectado à perna de um cavalo para monitorar as estatísticas vitais do animal, como temperatura, frequência cardíaca e posicionamento da perna. O sensor pode rastrear as estatísticas médias de um animal e detectar desvios que possam indicar uma lesão, explica a empresa, permitindo que treinadores ou proprietários respondam a essas informações rapidamente e, assim, evitem mais danos.

O dispositivo, conhecido como EQx VitalsSensor, possui um rádio Bluetooth Low Energy (BLE) embutido que transmite dados do sensor para software baseado em nuvem em tempo real para que os usuários possam monitorar a saúde de cada cavalo enquanto ele corre ou treina. Além de vários sensores e do rádio BLE, o dispositivo inclui a tecnologia de carregamento sem fio WattUp da Energous, que suporta carregamento por contato e pelo ar. A funcionalidade de carregamento sem fio do WattUp tem implicações para os setores de RFID e Internet das Coisas (IoT), de acordo com Stephen R. Rizzone, presidente e CEO da empresa. Ao enviar uma carga à distância, diz ele, uma variedade de dispositivos sensores sem fio podem continuar a operar sem a necessidade de uma fonte de alimentação com fio.

Inicialmente, a empresa indica, o EQx VitalsSensor irá alavancar uma almofada de carga baseada em contato que envia energia baseada em RF para os dispositivos American Equus, mesmo se várias unidades forem colocadas na almofada simultaneamente. No longo prazo, no entanto, os sensores serão energizados usando o carregamento sem fio WattUp a uma distância de vários metros, tornando mais rápido e automático carregar os dispositivos quando eles não estiverem em uso.

EQx VitalsSensor

A American Equus atende a uma base de clientes composta por proprietários de cavalos, treinadores e veterinários. A empresa foi lançada para oferecer um estribo melhor para cavalos, e a empresa sediada no Arizona agora também fornece esporas, luvas e ferraduras. Seu sistema EQx VitalsSensor é o primeiro produto baseado em tecnologia, relata a empresa. A americana Equus criou o sensor em parceria com empresa de design industrial 28Gorilla e a tecnologia está sendo desenvolvida pela Imagine Manufacturing.

O dispositivo de rastreamento de saúde à prova d’água é preso à parte inferior da perna de cada cavalo por meio de um envoltório de tornozelo ou bota. Normalmente, um sensor é conectado a cada uma das quatro pernas, então os dados relativos à temperatura e outras condições são transmitidos via BLE, seja para um telefone celular carregado por um piloto ou treinador, ou para uma estação de monitoramento. Se ocorrer algum desvio, esse evento será capturado e um alarme será acionado para o usuário, indicando uma possível lesão no tendão do cavalo.

A indústria das corridas de cavalos teve um ano difícil em 2020, de acordo com David Shano, fundador da American Equus, devido a uma série de lesões sofridas durante o treinamento e corrida. “Lesões suspensórias em cavalos são particularmente devastadoras”, ele explica, “já que freqüentemente o cavalo deve ser abatido”. O EQx VitalsSensor foi projetado para amenizar esse problema, acrescenta, ao detectar lesões nas pernas e alertar os responsáveis ​​pelos animais para que possam diagnosticar o problema antes que se torne mais grave. Os sensores são projetados para não serem intrusivos para os cavaleiros ou cavalos e para serem à prova d’água em ambientes lamacentos, o que significa que não devem ter portas de carregamento que possam ficar sujas.

A Energous foi lançada há oito anos para fornecer energia sem fio, e suas soluções podem fornecer energia com base em contato e distância com o mesmo produto. “O problema fundamental para nós”, diz Rizzone, “é fornecer energia sem fio para dispositivos por via aérea à distância ou por contato.” A empresa passou os primeiros anos de desenvolvimento procurando diferentes frequências de RF para carregamento, lembra Rizzone. Porque um sinal de rádio é usado, observa ele, o sistema requer certificação, mas até recentemente, “Não havia caminho para a certificação global de [tal] fonte de energia RF.” Portanto, a empresa tem trabalhado com os reguladores para criar essa certificação.

Até o momento, relata a Rizzone, as melhores aplicações iniciais para carregamento de RF envolvem sensores vestíveis. “Foi isso que nos levou à American Equus”, afirma ele, descrevendo a empresa de produtos para corridas de cavalos como “uma empresa muito progressista focada no monitoramento da saúde dos cavalos”. Energous forneceu o receptor RF no dispositivo sensor, incluindo uma antena, bem como um módulo medindo 4 milímetros por 6 milímetros (0,16 polegada por 0,24 polegada) – que vem com interface, controle e conversor – para receber e converter energia para DC e em seguida, forneça essa energia para os sensores e o rádio Bluetooth.

Para os dispositivos de primeira geração, os cavalos usarão quatro sensores de tornozelo enquanto se movem pela pista. Quando os dispositivos precisam ser carregados, todos os quatro podem ser colocados em uma almofada fornecida pela Energous. O sistema de carregamento baseado em RF, diz Rizzone, difere do que tem sido a primeira geração de tecnologia de carregamento sem fio, que emprega bobinas indutivas que devem ser combinadas para permitir que a energia magnética seja transferida para o dispositivo. A versão Energous utiliza uma antena RF para enviar essa carga. Embora os aplicativos iniciais sejam baseados em contato, ele espera que migrem para o carregamento sem fio.

A tecnologia da Energous transmite potência de energização de RF a uma distância de até vários metros. A empresa já vende soluções de carregamento baseadas em RF para vários outros produtos. Por exemplo, um aparelho auditivo agora pode ser alimentado sem fio com os mesmos produtos habilitados para WattUp. O primeiro produto que utiliza a tecnologia WattUp é um produto de amplificação de som pessoal semelhante a um aparelho auditivo, fornecido pela empresa de tecnologia sul-coreana Delight. No início do próximo ano, a Rizzone prevê que os mesmos transmissores serão incorporados às etiquetas de ativos RFID para serem carregados à distância.

A empresa tem estado em discussões com uma variedade de empresas de tecnologia, e a Rizzone espera que o alcance de energização seja relativamente longo para as etiquetas RFID, em parte porque os requisitos de energia para essas etiquetas estão nos níveis de microvolts. “Você não está explodindo com grandes quantidades de energia”, explica ele. Os exemplos incluem tags RFID UHF com telas de LCD, como tags de prateleira habilitadas para RFID que exibem preços. Como tal, acrescenta, tags e sensores fornecem mais recursos à medida que a necessidade de energia aumenta. “Quanto mais informações e mais tecnologia evoluir, mais energia será necessária.”

Os sensores médicos seriam outra tecnologia que consome muita energia, com tags móveis que fornecem dados de temperatura capturados por um termômetro digital, ou um datalogger de sensor na cadeia de suprimentos, ou uma câmera de segurança ou relógio usado na casa do consumidor. Os implantes baseados em RFID podem ser alimentados e, assim, fornecer funcionalidade sem que uma pessoa acesse fisicamente o dispositivo. Por outro lado, uma variedade de dispositivos usados ​​por motoristas podem ser carregados em carros.

American Equus testou o sensor vestível em um ambiente do mundo real, diz Shano. “Os dados dos testes são consistentes com nossas simulações preliminares”, afirma ele, “e estamos entusiasmados em trazer este produto ao mercado e ajudar a fornecer dados de desempenho em tempo real para a indústria de corridas de cavalos.” Para Energous, Rizzone acrescenta: “Este é um tipo de precursor para nós em nosso movimento em aplicações de sensores mais amplas”, que podem incluir etiquetas RFID e outras tecnologias de rastreamento de ativos sem fio.

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