Plataforma cibernético-física habilitada por inteligência artificial para monitoramento da saúde de trabalhadores através de redes corporais sem fio

• Processo: 25/12296-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2029
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Ciência da Computação
• Pesquisador responsável: Herman Augusto Lepikson
• Beneficiário: Luis Henrique da Hora Nascimento
• Instituição Sede: Escola Politécnica. Universidade Federal da Bahia (UFBA). Salvador , SP, Brasil
• Empresa: Centro Universitário SENAI CIMATEC. Faculdade de Tecnologia
• Vinculado ao auxílio: 20/09770-7 - Centro de Excelência em Pesquisa Aplicada em Inteligência Artificial para a Indústria, AP.PCPE
• Assunto(s): Inteligência artificial Mecatrônica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Inteligência Artificial | Monitoramento da Saúde | Redes corporais sem fio | Saúde do trabalhador | Sistemas cibernético-físicos | Wban | Mecatrônica

Resumo

Assegurar o bem-estar dos trabalhadores é importante, não apenas para evitar acidentes, mas também para garantir a produtividade. Consequentemente, o monitoramento das suas condições de saúde é essencial para viabilizar ações que promovam o bem-estar no ambiente de trabalho, reduzam riscos de acidentes trabalhistas e assegurem a produtividade esperada.O uso de redes corporais sem fio (WBAN, Wireless Body Area Network) pode possibilitar o monitoramento da saúde do trabalhador, sem comprometer as suas atividades diárias, havendo ou não doenças pré-existentes. Essas redes são compostas por pequenos dispositivos eletrônicos, que podem ser vestidos ou fixados ao corpo, estabelecendo comunicação sem fio e permitindo o monitoramento das condições físicas do usuário, além de condições ambientais no local de trabalho. Podemos citar como exemplos: temperatura corporal, pressão arterial, batimentos cardíacos, postura corporal, pressão atmosférica, temperatura do ambiente, entre outros. Os dados coletados podem permitir a aferição do nível de insalubridade no ambiente de trabalho, mesmo na ausência de conexão. Neste caso, os dados podem ser armazenados localmente e sincronizados quando for possível.Apesar dos potenciais benefícios, o uso das WBANs ainda é um desafio, pois esses dispositivos precisam lidar com diversas limitações, sem perder a funcionalidade, a confiabilidade ou a estabilidade. As baterias precisam ter alta durabilidade e segurança, as emissões de calor e radiação eletromagnética precisam ser baixas. Os dispositivos e as baterias não podem provocar queimaduras, danos celulares ou intoxicação e os sinais não podem interferir com sistemas prioritários.Todos os elementos precisam funcionar de forma coordenada, com tolerância a falhas, confiabilidade, estabilidade e segurança, requerendo a existência de todo um ecossistema de hardware e software para captação, processamento e análise dos sinais. Apesar dessa complexidade, os dados coletados devem ser apresentados de forma amigável para os usuários, sejam eles os próprios trabalhadores monitorados ou profissionais de saúde que os acompanham.Neste contexto, o presente trabalho propõe uma plataforma de hardware e software, baseada em redes de corporais sem fio, integrada por um middleware distribuído e habilitado por Inteligência Artificial (IA), para monitoramento das condições de saúde dos trabalhadores.Essa plataforma será responsável por receber e tratar os sinais de forma apropriada, permitindo o uso de abordagens diversas para o apoio ao diagnóstico das condições de saúde desses trabalhadores. Para isso, as WBANs devem prover a infraestrutura necessária para a coleta das informações sem comprometer as atividades do trabalhador, o middleware deve promover a adequada integração, garantindo a distribuição dos dados aos diversos agentes envolvidos, assim como a análise desses dados com algoritmos inteligentes e customizáveis, que podem ser anexados dinamicamente à plataforma. A conexão com o mundo físico, baseada nas redes corporais sem fio, e a integração com plataforma distribuída de monitoramento e algoritmos inteligentes, a serem processados em ambientes e sistemas de informação, implantados em centros de dados, possivelmente em nuvem, nos permite caracterizar a plataforma proposta como cibernética-física. (AU)