Pesquisadores da Universidade Federal da Paraíba (UFPB) e da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR) desenvolveram um sistema vestível e portátil para monitoramento microclimático urbano. Denominada MiMon Vest – Microclimate Monitoring Vest, a tecnologia foi concebida para permitir a coleta de dados ambientais em escala do pedestre, possibilitando o acompanhamento das condições microclimáticas vivenciadas pelos usuários em diferentes espaços urbanos.

O sistema foi desenvolvido no âmbito do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil e Ambiental (PPGECAM/UFPB) e integra uma estrutura em formato de colete, sensores ambientais, sistema de aquisição de dados, módulo de georreferenciamento, armazenamento local e comunicação sem fio. A proposta busca conciliar baixo custo, mobilidade, ergonomia, modularidade e possibilidade de adaptação a diferentes aplicações de monitoramento ambiental, segundo explicou o professor Oswaldo Hideo Ando Junior, do Centro de Energias Alternativas e Renováveis (CEAR/UFPB).

Os inventores responsáveis pela tecnologia são Solange Maria Leder, Eduardo Leite Krüger (UTFPR), Ivonete Borne, Walter Ihlenfeld (UTFPR), Julio Gonçalves da Silveira, Linccon de Carvalho Lima, Oswaldo Hideo Ando Junior (CEAR/UFPB) e Rafael Oliveira dos Santos.

O MiMon Vest é capaz de integrar sensores destinados ao monitoramento de temperatura do ar, umidade relativa, temperatura de globo, velocidade do ar, iluminância, pressão atmosférica, ruído, concentração de CO₂ e radiação ultravioleta (UV).

Além das medições ambientais, o sistema associa os registros a informações de localização geográfica e tempo, permitindo analisar as condições microclimáticas ao longo de deslocamentos ou em pontos específicos do ambiente urbano. O equipamento utiliza uma plataforma baseada em ESP32, módulo GPS, display LCD, bateria recarregável, cartão SD e comunicação Bluetooth de baixa energia.

Durante o funcionamento, os sensores são lidos continuamente pelo sistema. Os valores são acumulados em intervalos de um segundo e, após 30 medições, é calculada uma média, que é armazenada no cartão SD. As informações também são apresentadas no display e enviadas para um aplicativo por meio de comunicação Bluetooth.

O armazenamento local permite que o MiMon Vest funcione como um sistema autônomo de aquisição de dados, sem necessidade de conexão contínua com computador, rede Wi-Fi ou dispositivo móvel durante as campanhas de campo. Os registros podem ser recuperados posteriormente para processamento e análise.

A tecnologia foi desenvolvida a partir de pesquisas anteriores realizadas com o sistema PLEMS, utilizado em estudos de monitoramento microclimático móvel. A partir das limitações identificadas nessa linha de pesquisa, o MiMon Vest foi concebido com foco no aprimoramento da ergonomia, da mobilidade, da distribuição da massa e da integração de sensores em uma configuração vestível.

O desenvolvimento ocorreu de forma incremental, envolvendo a construção de um primeiro protótipo, sua aplicação em campo, a identificação de limitações estruturais e eletrônicas e, posteriormente, a implementação de modificações que resultaram na versão final do equipamento.

Entre as principais melhorias implementadas estão a substituição do colete inicial por uma estrutura com maior área de apoio, a redistribuição dos sensores ao longo das hastes, o redesenho da caixa eletrônica, a criação de uma base mais rígida e estável e o desenvolvimento de novos suportes e proteções para os sensores. Essas modificações buscaram melhorar o equilíbrio do sistema, facilitar seu uso em campo e minimizar a exposição dos componentes às condições ambientais.

Diversas peças da estrutura foram produzidas por impressão 3D, incluindo a caixa eletrônica, elementos de proteção e suportes específicos para os sensores. Entre os componentes desenvolvidos está uma barreira radiante destinada aos sensores de temperatura e umidade, projetada para reduzir a influência da radiação solar direta sobre as medições.

Segundo a equipe, um dos principais objetivos do desenvolvimento foi criar uma alternativa mais flexível aos métodos tradicionais de monitoramento urbano, especialmente às estações meteorológicas fixas, que apresentam cobertura espacial limitada e nem sempre representam as condições microclimáticas experimentadas pelas pessoas em diferentes pontos de uma cidade. A proposta do MiMon Vest é aproximar o monitoramento da escala humana e ampliar a resolução espacial das medições.

A tecnologia pode ser utilizada em estudos de microclima urbano, conforto térmico, mapeamento ambiental, avaliação de parques e praças, análise da exposição térmica de pedestres, planejamento urbano e pesquisas relacionadas à adaptação às mudanças climáticas.

No âmbito da pesquisa desenvolvida no PPGECAM/UFPB, o MiMon Vest também foi aplicado em campanhas experimentais em parques urbanos, nas quais os registros ambientais foram associados a questionários de percepção térmica. Essa abordagem permitiu relacionar as condições microclimáticas medidas pelo equipamento com a percepção dos usuários em situações reais de permanência e utilização dos espaços públicos.

A inovação teve seu pedido de patente depositado junto ao Instituto Nacional da Propriedade Industrial (INPI) em 3 de agosto, com apoio da Agência UFPB de Inovação Tecnológica (INOVA/UFPB).

Diferencial

Sobre o diferencial da tecnologia, a equipe destaca que a inovação está na integração entre a estrutura vestível, a disposição dos sensores, o sistema eletrônico, o georreferenciamento e os mecanismos de armazenamento e comunicação, criando uma plataforma voltada especificamente ao monitoramento ambiental em escala do pedestre. “Um dos principais desafios foi transformar um conjunto de sensores e componentes eletrônicos em um equipamento que pudesse ser utilizado de forma prática em campo. Ao longo do desenvolvimento, fomos modificando o colete, as hastes, a distribuição dos sensores e as peças produzidas por impressão 3D para tornar o sistema mais equilibrado, portátil e funcional”, declarou Ivonete Borne.

O desenvolvimento da solução tecnológica ocorreu sob coordenação da professora Solange Maria Leder, com participação da pesquisadora Ivonete Borne, mestranda do Programa de Pós-Graduação em Engenharia Civil e Ambiental da UFPB. A atividade é desenvolvida em colaboração com o professor Eduardo Leite Krüger, da Universidade Tecnológica Federal do Paraná (UTFPR), e com a participação de pesquisadores e colaboradores de ambas as instituições. No âmbito da UFPB, o desenvolvimento da solução está diretamente vinculado à dissertação de mestrado da pesquisadora Ivonete Borne, intitulada “Aprimoramento, validação e aplicação do sistema portátil de monitoramento microclimático de baixo custo MiMon Vest”.