Criatividade com Wearables – Conheça o Thermal Earring

Depois de óculos, anéis, cintos e chapéus, outro acessório entrou no mundo dos wearables: brincos inteligentes que podem monitorar a temperatura de uma pessoa.

Pesquisadores da University of Washington (UW) apresentaram recentemente um brinco inteligente sem precedentes chamado Thermal Earring. O dispositivo aproveita a posição única dos brincos: sua proximidade com a cabeça, uma região com forte ligação ao corpo, ao contrário de relógios e outros wearables.

O wearable sem fio monitora a temperatura da orelha de forma constante. Ele tem aproximadamente o mesmo tamanho e peso de um pequeno clipe de papel. O protótipo de hardware mede 31 mm de comprimento e 11,3 mm de largura, pesando 335 mg.

Ser pequeno e leve o suficiente para ser integrado a joias reais significa que o dispositivo pode ser personalizado com uma pedra preciosa ou design de moda feito de resina sem afetar sua precisão.

A equipe de pesquisadores desenvolveu um design de duplo sensor que lhes permitiu distinguir mudanças na temperatura corporal humana das alterações ambientais. Seu clipe magnético fixa um sensor na orelha da pessoa, enquanto outro sensor fica pendurado cerca de uma polegada abaixo para medir a temperatura ambiente.

Eles descobriram que as temperaturas da orelha medidas durante períodos de repouso permanecem estáveis dentro de ±0,32 °C. Além disso, o produto consome apenas 14,4 µW, o que equivale a uma vida útil da bateria de 28 dias.

Publicado nos Proceedings of the ACM on Interactive, Mobile, Wearable, and Ubiquitous Technologies, o desempenho do Thermal Earring superou o de um smartwatch na detecção da temperatura da pele durante períodos de repouso. Além disso, no estudo com seis usuários, o wearable mostrou potencial para monitorar sinais de alimentação, exercício, estresse e ovulação.

Falando sobre o wearable, Qiuyue Xue, co‑líder do estudo e estudante de doutorado na Paul G. Allen School of Computer Science & Engineering (CSE) da UW, observou em entrevista que muitas pessoas consideram os smartwatches “pouco estilosos ou volumosos e desconfortáveis”, por isso começaram a explorar soluções únicas a partir da orelha.

“Descobrimos que medir a temperatura da pele na orelha, em vez de na mão ou no pulso, era muito mais preciso.”

– Qiuyue Xue

Ele também acrescentou que essa descoberta lhes deu a opção de pendurar parte do sensor para medir a temperatura ambiente da sala separadamente da temperatura da pele.

No entanto, criar um wearable pequeno o suficiente para ser usado como brinco, mas robusto o bastante para ser carregado apenas a cada poucos dias, foi um “desafio de engenharia”. Isso ocorre porque, se você deseja que a energia dure mais, precisará de uma bateria maior, o que implica um tamanho maior. Além disso, tornar o dispositivo sem fio também requer mais energia.

Então, “é um equilíbrio delicado”, disse a co‑autora Yujia Liu, que atualmente está na University of California San Diego, mas era estudante de mestrado no Departamento de Engenharia Elétrica e de Computação da UW na época da pesquisa.

Financiada pela Washington Research Foundation, a equipe de pesquisa tornou o consumo de energia do brinco o mais eficiente possível e, ao mesmo tempo, reservou espaço para uma bateria, um chip Bluetooth, uma antena e dois sensores de temperatura.

O produto utiliza Bluetooth para transmitir os dados ao ser emparelhado, em vez de usá-lo com outro dispositivo, pois isso consumiria mais energia. Além disso, o Thermal Earring entra em modo de sono profundo após ler e enviar a temperatura, a fim de economizar energia.

Devido à falta de estudos sobre a temperatura contínua da orelha, os pesquisadores também exploraram suas aplicações potenciais para orientar pesquisas futuras. Isso inclui a possibilidade de monitoramento constante de febre. Afinal, a temperatura corporal é um sinal vital importante para indicar febre.

Em cinco pacientes com febre, o dispositivo registrou a temperatura média da orelha subindo 10,62 graus Fahrenheit (5,92 graus Celsius) em comparação com as temperaturas de 20 pacientes saudáveis.

“O monitoramento a longo prazo é uma forma de aumentar a sensibilidade na captura de febres, já que elas podem subir e descer ao longo do dia.”

– Dr. Mastafa Springston, co‑autor da pesquisa da UW School of Medicine’s Department of Emergency Medicine

Curiosamente, nossa temperatura corporal central geralmente permanece relativamente constante em condições normais, ou seja, fora de febre. No entanto, a temperatura de nossas orelhas varia mais, apresentando vários usos inovadores para o dispositivo.

A equipe realizou alguns testes e constatou que o Thermal Earring capturou as variações de temperatura correspondentes ao estresse, exercício e alimentação. O estudo também descobriu que estressores agudos, como provas e falar em público, também provocam mudanças mensuráveis na temperatura da orelha.

Além disso, o brinco, quando testado em seis usuários em repouso, mostrou leituras variando em média 0,58°F (0,32°C) em comparação com a variação de 0,72°C de um smartwatch. Isso o coloca dentro da faixa de 0,32°C a 0,56°C, necessária para monitoramento de ovulação e ciclo menstrual.

Embora wearables populares de marcas como Apple Watch e Fitbit possuam sensores de temperatura, Xue disse que eles apenas fornecem uma temperatura média do dia. Sem mencionar que esses dispositivos fazem leituras de temperatura nos pulsos e mãos, que são “ruidosas demais para rastrear a ovulação.”

Portanto, a equipe está explorando usos inovadores para o dispositivo, particularmente aplicações que as mulheres podem achar atraentes, acrescentou.

Essas descobertas, porém, são preliminares, e há necessidade de mais dados para treinar os modelos para cada caso de uso. Atualmente, o estudo foca em uma variedade de usos potenciais. O dispositivo ainda precisa passar por mais testes antes que o público possa utilizá-lo. Ainda não está disponível comercialmente.

Para as futuras iterações do Thermal Earring, a equipe está interessada em integrar o monitoramento da frequência cardíaca e da atividade.

“Eventualmente, quero desenvolver um conjunto de joias para monitoramento de saúde.”

– Xue

Enquanto os brincos seriam usados para detectar atividade e métricas de saúde como temperatura e frequência cardíaca, um colar pode servir como monitor de eletrocardiograma para dados cardíacos mais eficazes, acrescentou.

Isso não é tudo, porém. Xue também deseja explorar o abastecimento do dispositivo com energia solar ou energia cinética do balanço do brinco.

A Ascensão dos Wearables Inteligentes na Vida Cotidiana

O estudo dos pesquisadores da UW tem como objetivo fornecer uma base para a futura detecção automática de atividades com sua exploração inicial de wearables baseados em brincos. Embora esses wearables possam ser inovadores, acessórios inteligentes estão se tornando cada vez mais comuns.

Wearables são dispositivos eletrônicos projetados para serem usados no corpo e podem ser utilizados para diversas finalidades, incluindo monitoramento de saúde, bem‑estar e condicionamento físico em tempo real, treinamento e educação.

Um dos primeiros wearables populares foi o FitBit, lançado em 2009. Na época, ele apenas registrava passos, distância percorrida e calorias queimadas. Desde então avançamos muito. Agora, esses wearables podem fazer muito mais, mostrando grande potencial para se tornar parte integrante de nossas vidas.

Os avanços tecnológicos também reduziram o custo desses dispositivos e levaram à sua adoção em larga escala. Como resultado, o tamanho do mercado global de dispositivos wearables deve ultrapassar US$ 380 bilhões nos próximos quatro anos, conforme a Facts and Factors.

Na Consumer Electronics Show (CES) 2024, isso se tornou ainda mais evidente, com startups e grandes nomes do mundo tecnológico apresentando as últimas inovações. Um desses wearables é o Evolve MVMT, que rastreia biometria da marcha e usa ‘caminhada leve’ para reduzir o impacto do calcanhar, um problema comum que leva a lesões nas articulações.

Quanto aos óculos inteligentes, o novo ASUS AirVision M1 no evento mostrou uma experiência de múltiplos monitores. Enquanto isso, os AirGo3 Smart Glasses da Solos foram lançados no final do ano passado e vêm com o recurso Live Translate alimentado por ChatGPT, que pode traduzir idiomas em tempo real via microfone e alto-falantes integrados ao dispositivo.

Depois, há os óculos inteligentes AR da TCL, RayNeo X2, equipados com assistente inteligente, tradução em tempo real e navegação em mapa interativo 3D, além de captura de foto e vídeo, reprodução de música e suporte a notificações de um smartphone conectado.

No ano passado, a Meta (anteriormente Facebook) também introduziu o novo Ray‑Ban. Esses óculos inteligentes vêm com alto-falantes de design personalizado com volume máximo mais alto, graves estendidos e áudio direcional aprimorado, além de uma câmera ultra‑wide de 12 MP para melhorar a qualidade de foto e vídeo. Os óculos inteligentes Ray‑Ban Meta são alimentados pela plataforma Qualcomm Snapdragon AR1 Gen1 para processamento de foto e vídeo de alta qualidade. Outros acessórios que incorporam a tecnologia inteligente incluem anéis, cintos, faixas de cabeça, calçados e roupas.

O Evie Ring da Movano Health monitora frequência cardíaca, qualidade do sono, temperatura da pele, níveis de oxigênio no sangue e sintomas menstruais para fornecer insights de saúde. Enquanto isso, o Amazfit Helio Ring da Zepp Health surge como uma ferramenta de bem‑estar abrangente que mede atividade física e bem‑estar mental. O anel inteligente foi projetado com monitoramento avançado, análise e orientação, oferecendo rastreamento detalhado do sono e estatísticas de recuperação.

Na verdade, tem havido um foco crescente na saúde mental por parte das empresas que desenvolvem wearables. Por exemplo, o Apollo Neuro utiliza vibrações suaves para estimular o sistema nervoso, ajudando a controlar o estresse.

Além disso, ele melhora o bem‑estar geral ao otimizar a variabilidade da frequência cardíaca (HRV) e o gerenciamento de estresse. Existe também um smartwatch chamado NOWATCH focado no rastreamento de estresse e mindfulness, que vem com um aplicativo para monitorar dados fisiológicos e formas de equilibrar o sistema nervoso.

Quanto às faixas de cabeça, esses dispositivos medem atividade cerebral, frequência cardíaca, respiração e movimento corporal para oferecer suporte ao sono, enquanto capacetes são projetados para melhorar a segurança no local de trabalho. Eles contêm diferentes sensores e feedback háptico para detectar diversos movimentos corporais.

Quanto às roupas inteligentes, sensores são integrados ao tecido em diferentes partes do corpo. Por exemplo, o macacão ARTEMIS possui painéis de calor embutidos e almofadas de gel de Estimulação Elétrica Nervosa Transcutânea para aliviar a dor menstrual usando calor e micro‑vibrações.

Existe até um AI Pin. Os pequenos dispositivos quadrados e de alta tecnologia da Humane são presos ao peito, permitindo tirar fotos, falar, fazer gestos ou chamar um assistente virtual. Projetado para ser fixado a uma camisa ou blusa, o dispositivo chamado Ai Pin tem como objetivo eliminar a dependência de smartphones.

A CEO da empresa, Bethany Bongiorno, tem chamado-o de primeiro computador contextual do mundo, que oferece a oportunidade de levar a IA com você a qualquer lugar. Ele pretende ser menos invasivo que óculos inteligentes e headsets de AR. A Humane conta com o apoio de empresas como Microsoft, o CEO da OpenAI Sam Altman, o CEO da Salesforce Marc Benioff, além dos braços de venture da LG, Volvo e Qualcomm.

Enquanto isso, cintos inteligentes estão sendo projetados para ajudar pessoas com deficiência visual e melhorar a segurança dos funcionários no local de trabalho, marcando avanços significativos na tecnologia wearable para saúde e segurança. Passando para o universo do calçado inteligente, a Baliston revelou seu inovador sapato inteligente reciclável no CES 2024. Este sapato possui sensores embutidos e tecnologia de análise de marcha, visando melhorar a postura do usuário, aumentar a circulação sanguínea, reduzir dores nas costas e diminuir a fadiga dos usuários.

Ao mesmo tempo, empresas como a Milbotix estão focando em consumidores com demência e transtornos do espectro autista. Seus SmartSocks monitoram o aumento de estresse no usuário ao rastrear frequência cardíaca, níveis de suor e movimento, proporcionando uma intervenção mais oportuna.

Os wearables inteligentes também estão aproveitando a IA generativa à medida que grandes modelos de linguagem como o GPT‑4 ganham popularidade. A Microsoft solicitou uma patente para sua mochila inteligente futurista alimentada por IA, que inclui câmera, microfone, alto‑falante, interface de rede, processador e armazenamento.

Outros produtos que utilizam IA generativa incluem o Apple Series 9 Watch, o Rewind Pendant, que criptografa e armazena o que você diz e ouve no mundo real no seu telefone, e um pequeno dispositivo para usar no cinto ou pulso chamado Tab, que possui assistente de IA integrado, câmera, microfone, alto‑falante e GPS.

Isso deixa claro que o futuro dos wearables é promissor e possui um enorme potencial. E à medida que a tecnologia avança, veremos dispositivos ainda mais criativos e sofisticados, tornando-os ainda mais empolgantes e impactantes.

Empresas que Desenvolvem Wearables Inovadores

No âmbito dos wearables inteligentes, muitas empresas têm desenvolvido produtos inovadores, então vamos dar uma olhada em alguns dos nomes de destaque neste setor:

#1. Apple

As categorias de produtos da empresa incluem iPhone, iPad, Mac, e Wearables, Home e Accessories. No espaço dos wearables, a empresa oferece o Apple Watch, que evoluiu para incluir vários recursos de monitoramento de saúde, como monitoramento de frequência cardíaca, ECG e detecção de quedas.

Com o Apple Watch, você pode aproveitar recursos como condicionamento cardiovascular, alertas de frequência cardíaca alta e baixa, leitura de ECG e notificações de ritmo irregular, além de rastrear seus episódios de fibrilação atrial (AFib) para ver como fatores de estilo de vida os influenciam.

A gigante da tecnologia tem um valor de mercado de US$ 2,89 trilhões, com as ações da Apple sendo negociadas a US$ 185,84, queda de 2,79% no ano. A empresa reportou uma receita (TTM) de US$ 385,7 bilhões e possui um EPS (TTM) de 6,43 e um P/E (TTM) de 29,12. A Apple também paga um dividend yield de 0,51%.

#2. FitBit

Agora parte do Google, a Fitbit é conhecida por seus rastreadores de fitness e smartwatches que monitoram atividades, frequência cardíaca, sono e mais. Seus novos dispositivos oferecem sensores de monitoramento de saúde, o que inclui rastreamento detalhado do sono, monitoramento da frequência cardíaca, SpO2, monitoramento de AFib, sensor EDA, sensor ECG e acelerômetro. A empresa espera aproveitar a IA para fornecer insights de saúde mais profundos, como metas de exercício.

A Google tem um valor de mercado de US$ 1,83 trilhão, com suas ações sendo negociadas a US$ 146,39, alta de 5,61% no ano. A empresa reportou uma receita (TTM) de US$ 307,39 bilhões e possui um EPS (TTM) de 5,80 e um P/E (TTM) de 25,44.

Conclusão

Acessórios inteligentes são simplesmente a nova forma de viver. No entanto, eles não estão isentos de desafios. Proteção de dados e privacidade estão entre as maiores preocupações com wearables, além de garantir coleta de dados precisa e confiável. Também há interoperabilidade limitada entre diferentes dispositivos, dificultando sua integração aos sistemas de saúde.

No entanto, apesar desses desafios, a tecnologia está em constante evolução, o que significa que esses wearables também evoluirão. Quanto mais inovadores e criativos os wearables se tornarem, maior será sua adoção, levando a um melhor bem‑estar.

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