Sensores eletrônicos no chão transformam cômodos inteiros em telas sensíveis ao toque

Envelhecer traz algumas coisas boas: sabedoria, perspectiva, memórias. Mas a idade também traz uma série de consequências: o corpo fica menos firme; ossos ficam frágeis; uma tarefa simples, como levantar da cama, torna-se cheia de perigos – uma queda pode resultar em uma fratura no quadril, ou impede que você se levante de novo.

Uma startup alemã oferece um sistema high-tech de monitoramento para este problema, que deve se agravar à medida que cresce a proporção de idosos na população mundial. A empresa desenvolveu uma avançada cobertura têxtil para o chão, chamada SensFloor. Ela detecta quando as pessoas estão andando, ou quando caem sobre ela. A inovação já alerta asilos na Europa quando um idoso cai no chão.

“O chão é o melhor lugar para descobrir o que uma pessoa está fazendo”, diz Axel Steinhage, diretor de pesquisa e desenvolvimento na Future-Shape. “Exceto ao dormir, você está sempre em contato com a superfície do chão. Eu acho estranho que mais pessoas não usem esta superfície para obter informações de sensores.”

Sentindo o campo elétrico

A cobertura é feita com fibras de poliéster com apenas 2 mm de espessura. Utiliza-se aqui um processo comum de produção têxtil para inserir um pedaço de metal fino e condutor no tecido, que cria padrões semelhantes aos encontrados em placas de circuito.

Algumas partes desse padrão viram um campo de sensores; as outras se tornam faixas condutoras. Estas são conectadas a módulos embutidos de rádio, que enviam dados em tempo real para o controlador do sistema.

Estes sensores cobrem todo o piso e medem a capacitância, ou seja, mudanças no campo elétrico local – causadas por uma pessoa ou qualquer outro objeto condutor que se aproxime deles. É o mesmo fenômeno que seu dispositivo touchscreen usa para dizer onde o dedo está tocando. “Quando eu me aproximo dos sensores no chão, o campo elétrico aumenta e os sensores podem detectar isso”, diz Steinhage. “O sensor então envia uma mensagem dizendo que algo está próximo.”

Com base na área da perturbação do campo elétrico, os sensores e o controlador sem fio podem dizer se uma pessoa está de pé no chão, ou deitada sobre ele. O dispositivo também pode detectar a direção e velocidade do movimento em todo o piso. Como o dispositivo não funciona se houver contato físico, ele pode ser colocado sob o revestimento do piso, como carpete, cerâmica ou madeira.

Ele também pode dizer o número, localização e movimento de várias pessoas, mesmo se estiverem em cadeira de rodas. Como a água é um condutor elétrico, os sensores podem monitorar derramamentos de líquidos, e podem ser encarregado de controlar as luzes e portas automáticas de um cômodo quando uma pessoa se aproximar.

Esses recursos, diz Steinhage, significam que o sistema também poderia ser usado para melhorar a segurança em casa e nas empresas, ou para analisar quanto tempo um cliente fica na frente de uma vitrine, indicando os produtos que mais atraem a atenção nas lojas.

“O piso sabe onde a pessoa está, e que ela não está na cama. Podemos dizer com exatidão a situação no cômodo”, diz ele. “Onde quer que a pessoa esteja, o sensor detecta o aumento da capacitância. Basicamente, toda a sala se torna uma tela sensível ao toque”.

Tecnologia assistiva com um preço significativo

O SensFloor é um investimento caro, mas a empresa diz que a tecnologia deve ser comparada com um sistema de automação residencial, em vez de um piso comum.

O preço é de US$ 270 por m²; ou seja, mesmo que você more em um apartamento pequeno, o custo ficaria em cerca de US$ 13.500 para uma cobertura completa. Steinhage estima que, se a produção aumentar, eles poderiam chegar a cerca de US$ 68 por m² com os ganhos de escala.

A Future-Shape argumenta que o SensFloor é uma alternativa melhor aos sensores de movimento, porque as pessoas se movem o bastante para exigir detectores mais sensíveis. Além disso, outros sensores precisam que a luz esteja acesa para detectarem movimentos. Por fim, muitas pessoas não querem ser monitoradas por câmeras de vídeo, especialmente no banheiro – onde ocorrem muitas quedas – mesmo que tais dispositivos sejam automatizados e rodem apenas algoritmos de processamento de imagem.

Até agora, o sistema foi instalado em 20 institutos de pesquisa e asilos em países europeus. A mais recente, instalada em 2012 para cobrir 1.300 m², monitora 70 quartos em uma casa de repouso na Alsácia, França. O sistema liga as luzes quando um morador coloca os pés no chão, e chama a atenção dos enfermeiros quando detecta uma queda.

“Nos primeiros quatro meses, tivemos 28 quedas descobertas pelo nosso sistema, e nenhuma foi alarme falso”, diz Steinhage. “Uma enfermeira nos disse que ela não teria visto uma das quedas, porque a pessoa caiu do outro lado da cama, onde ela não teria sido descoberta.”

Este post foi publicado originalmente no Txchnologist, uma revista digital apresentada pela GE, que explora o mundo da ciência, tecnologia e inovação.

Imagens: cortesia Future-Shape/© Future-Shape GmbH