INTRACS - Sistema em código aberto para coleta e processamento de dados inerciais com protótipo multisensor sem fio de baixo custo e customização em métodos de processamento

Abstract

O avanço tecnológico permite pesquisa e inovação em diversas áreas. Com a redução do tamanho dos componentes os dispositivos estão cada vez menores, favorecendo a portabilidade de protótipos e produtos. Sensores e comunicação sem fio aparecem predominantemente nas inovações relacionadas à internet das coisas, em particular, sensores inerciais permitem a análise de variáveis inerciais relativas ao seu local de apoio, o que torna possível coletar dados relacionados à cinemática do corpo humano. A existência de produtos acessíveis e a possibilidade de analisar parâmetros cinemáticos no cotidiano pode fornecer dados valiosos para uma reabilitação fisioterapêutica. Por exemplo, desde que a coleta e processamento sejam suficientemente precisos, informações como a melhora ou piora dos quadros clínicos podem ser obtidas diariamente e até mesmo disponibilizadas instantaneamente para o responsável. Para auxiliar neste quesito, esta pesquisa apresenta um aplicativo multiplataforma para coleta e processamento de dados inerciais, também fornecendo um protótipo de baixo custo, de fácil aquisição e montagem, que é compatível com múltiplas unidades de medição inercial (IMU) e comunicação sem fio. O sistema possui foco em sua estrutura interna, utilizando diversos padrões e princípios aliados a arquitetura limpa para promover maior longevidade e manutenibilidade ao projeto, inclusive facilitando a contribuição de métodos de processamento customizados. Todos os resultados desta pesquisa são fornecidos em código aberto e gratuito com intuito de incentivar o engajamento da comunidade externa.

Technological advances allow research and innovation in several areas. As components reduce in size devices are getting smaller, favoring the portability of prototypes and products. Sensors and wireless communication appear predominantly in innovations related to the internet of things, in particular, inertial sensors allow the analysis of inertial variables related to their place of fixation, which makes it possible to collect data related to kinematics of the human body. The existence of accessible products and the possibility of analyzing kinematic parameters in everyday life can provide valuable data for physiotherapeutic rehabilitation. For example, as long as the collection and processing are sufficiently accurate, information such as the improvement or worsening of clinical conditions can be obtained daily and even made instantly available to the person in charge. To assist in this regard, this research presents a multiplatform application for collecting and processing inertial data, also providing a low-cost prototype, which is easy to acquire and has a simple installation process, furthermore being compatible with multiple Inertial Measurement Unit (IMU) and wireless communication. The software focuses on its internal structure, using several patterns and principles allied to clean architecture to promote greater longevity and maintainability to the project, including facilitating the contribution of customized computing methods. All results of this research are provided in a free and open-source format to encourage the engagement of external contributors.