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# Pulseira Inteligente
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# Pulseira Inteligente
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<img src="http://gitlab.devtag.com.br/davi/pulseira-covid19/-/raw/master/wiki/pulseira.png" width="350">
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<img src="http://gitlab.devtag.com.br/davi/pulseira-covid19/-/raw/master/wiki/pulseira.png" width="350">
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Pulseira para evitar toques ao rosto. Este projeto recebeu financiamento do [CONIF](http://portal.conif.org.br/br/component/content/article/84-ultimas-noticias/3463-resultado-final-edital-conif-n-01-2020-enfrentamento-a-covid-19?Itemid=609) para a produção e doação de 500 unidades. A pulseira tem tamanho semelhante a um relógio convencional. Este dispositivo monitora a posição das mãos do usuário e vibra quando elas se aproximam do rosto. Para isto, a pulseira utiliza uma rede neural artificial para detectar os gestos das mãos. A pulseira é open source e todo o código fonte pode ser obtido no repositório do projeto.
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Pulseira para evitar toques ao rosto. Este projeto recebeu financiamento do [CONIF](http://portal.conif.org.br/br/component/content/article/84-ultimas-noticias/3463-resultado-final-edital-conif-n-01-2020-enfrentamento-a-covid-19?Itemid=609) para a produção e doação de 500 unidades. A pulseira tem tamanho semelhante a um relógio convencional. Este dispositivo monitora a posição das mãos do usuário e vibra quando elas se aproximam do rosto. Para isto, a pulseira utiliza uma rede neural artificial para detectar os gestos das mãos. A pulseira é open source e todo o código fonte pode ser obtido no repositório do projeto.
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... | @@ -16,7 +15,6 @@ A motivação para o desenvolvimento deste projeto deve-se ao hábito de estarmo |
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## Projeto Esquemático & Lista de Materiais
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## Projeto Esquemático & Lista de Materiais
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- **Projeto Esquemático**
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- **Projeto Esquemático**
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<img src="http://gitlab.devtag.com.br/davi/pulseira-covid19/-/raw/master/wiki/schema.svg">
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<img src="http://gitlab.devtag.com.br/davi/pulseira-covid19/-/raw/master/wiki/schema.svg">
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... | @@ -82,7 +80,6 @@ O case da impressora pode ser impresso em impressoras 3D de FDM ou SLA. Para a i |
... | @@ -82,7 +80,6 @@ O case da impressora pode ser impresso em impressoras 3D de FDM ou SLA. Para a i |
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<img src="http://gitlab.devtag.com.br/davi/pulseira-covid19/-/raw/master/wiki/case.jpeg" width="300">
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<img src="http://gitlab.devtag.com.br/davi/pulseira-covid19/-/raw/master/wiki/case.jpeg" width="300">
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### Montagem
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### Montagem
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Para a montagem da pulseira você vai precisar de 4 parafusos de 1,4x3mm, a PCI da pulseira confeccionada, o case impresso, 1 bateria e 25cm de elástico de 19mm. Veja as figuras abaixo.
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Para a montagem da pulseira você vai precisar de 4 parafusos de 1,4x3mm, a PCI da pulseira confeccionada, o case impresso, 1 bateria e 25cm de elástico de 19mm. Veja as figuras abaixo.
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<img src="http://gitlab.devtag.com.br/davi/pulseira-covid19/-/raw/master/wiki/montagem/parafuso.jpg" height="200"> <img src="http://gitlab.devtag.com.br/davi/pulseira-covid19/-/raw/master/wiki/montagem/placa.jpeg" height="200"> <img src="http://gitlab.devtag.com.br/davi/pulseira-covid19/-/raw/master/wiki/montagem/pulseira.jpeg" height="200"> <img src="http://gitlab.devtag.com.br/davi/pulseira-covid19/-/raw/master/wiki/montagem/bateria.jpeg" height="200"> <img src="http://gitlab.devtag.com.br/davi/pulseira-covid19/-/raw/master/wiki/montagem/elastico.jpeg" height="200">
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<img src="http://gitlab.devtag.com.br/davi/pulseira-covid19/-/raw/master/wiki/montagem/parafuso.jpg" height="200"> <img src="http://gitlab.devtag.com.br/davi/pulseira-covid19/-/raw/master/wiki/montagem/placa.jpeg" height="200"> <img src="http://gitlab.devtag.com.br/davi/pulseira-covid19/-/raw/master/wiki/montagem/pulseira.jpeg" height="200"> <img src="http://gitlab.devtag.com.br/davi/pulseira-covid19/-/raw/master/wiki/montagem/bateria.jpeg" height="200"> <img src="http://gitlab.devtag.com.br/davi/pulseira-covid19/-/raw/master/wiki/montagem/elastico.jpeg" height="200">
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... | @@ -100,7 +97,7 @@ Siga os passos abaixo para realizar a montagem adequada da pulseira: |
... | @@ -100,7 +97,7 @@ Siga os passos abaixo para realizar a montagem adequada da pulseira: |
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<img src="http://gitlab.devtag.com.br/davi/pulseira-covid19/-/raw/master/wiki/montagem/battifal.jpeg" width="200"> <img src="http://gitlab.devtag.com.br/davi/pulseira-covid19/-/raw/master/wiki/montagem/battcolada.jpeg" width="200">
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<img src="http://gitlab.devtag.com.br/davi/pulseira-covid19/-/raw/master/wiki/montagem/battifal.jpeg" width="200"> <img src="http://gitlab.devtag.com.br/davi/pulseira-covid19/-/raw/master/wiki/montagem/battcolada.jpeg" width="200">
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3. Insira a PCI no case superior da pulseira. Insira primeiro o lado do interruptor e depois pressione a placa no lado oposto até ouvir um **click**.
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3. Insira a PCI no case superior da pulseira. Insira primeiro o lado do interruptor e depois pressione a placa no lado oposto até ouvir um click.
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<img src="http://gitlab.devtag.com.br/davi/pulseira-covid19/-/raw/master/wiki/montagem/pcichanfro.jpeg" width="200"> <img src="http://gitlab.devtag.com.br/davi/pulseira-covid19/-/raw/master/wiki/montagem/battclick.jpeg" width="200"> <img src="http://gitlab.devtag.com.br/davi/pulseira-covid19/-/raw/master/wiki/montagem/battposok.jpeg" width="200">
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<img src="http://gitlab.devtag.com.br/davi/pulseira-covid19/-/raw/master/wiki/montagem/pcichanfro.jpeg" width="200"> <img src="http://gitlab.devtag.com.br/davi/pulseira-covid19/-/raw/master/wiki/montagem/battclick.jpeg" width="200"> <img src="http://gitlab.devtag.com.br/davi/pulseira-covid19/-/raw/master/wiki/montagem/battposok.jpeg" width="200">
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... | @@ -116,7 +113,15 @@ Siga os passos abaixo para realizar a montagem adequada da pulseira: |
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## Gravando Firmware
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## Gravando Firmware
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Para gravar o Firmware no microcontrolador da pulseira, o usuário pode utilizar o aplicativo da pulseira ou o terminal. Nas próximas subseções apresentamos estes dois modos.
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### Utilizando Aplicativo
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Se você não tem o aplicativo, baixe-o [aqui](http://gitlab.devtag.com.br/davi/pulseira-covid19/-/raw/master/releases/pulseirav2.0.zip). Abra o aplicativo e conecte sua pulseira na USB do computador. Automaticamente o sistema vai detectar a pulseira e habilitar os botões para que você possa selecionar o arquivo contendo o firmware da pulseira. Veja os passos abaixo.
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<img src="http://gitlab.devtag.com.br/davi/pulseira-covid19/-/raw/master/wiki/montagem/elastico.jpeg" width="200"> <img src="http://gitlab.devtag.com.br/davi/pulseira-covid19/-/raw/master/wiki/montagem/elastico.jpeg" width="200">
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### Utilizando Terminal
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Os microcontroladores **Atmega32u4** possuem de fábrica um bootloader que permite a programação do dispositivo pela USB. Utilize a ferramenta **dfu-programmer** [3] para gravar o firmware no microcontrolador da pulseira. Há uma versão compilada para windows e linux na pasta tools deste repositório.
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Os microcontroladores **Atmega32u4** possuem de fábrica um bootloader que permite a programação do dispositivo pela USB. Utilize a ferramenta **dfu-programmer** [3] para gravar o firmware no microcontrolador da pulseira. Há uma versão compilada para windows e linux na pasta tools deste repositório.
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Utilize os comandos abaixo para realizar a programação da pulseira:
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Utilize os comandos abaixo para realizar a programação da pulseira:
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... | @@ -129,14 +134,12 @@ Utilize os comandos abaixo para realizar a programação da pulseira: |
... | @@ -129,14 +134,12 @@ Utilize os comandos abaixo para realizar a programação da pulseira: |
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## Funcionamento & Uso
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## Funcionamento & Uso
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### Detecção do movimento
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### Detecção do movimento
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<img src="http://gitlab.devtag.com.br/davi/pulseira-covid19/-/raw/master/wiki/rann.svg" width="500">
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<img src="http://gitlab.devtag.com.br/davi/pulseira-covid19/-/raw/master/wiki/rann.svg" width="500">
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A figura acima mostra a rede neural recorrente utilizada para prever os movimentos da mão do usuário. A rede é alimentada com os dados dos eixos x, y e z do acelerômetro e realimentada com a saída da rede no instante de tempo anterior. Após o treinamento, a rede é capaz de prever com uma taxa de acerto de aproximadamente 97% se o movimento realizado pelo usuário é de toque ao rosto ou não. Em outras palavras, a pulseira utiliza o acelerômetro para identificar a inclinação da pulseira. Uma vez que ela está presa ao pulso do usuário, o grau de inclinação nos 3 eixos (X, Y e Z) podem ser utilizados para indicar se a mão do usuário está próxima do seu rosto.
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A figura acima mostra a rede neural recorrente utilizada para prever os movimentos da mão do usuário. A rede é alimentada com os dados dos eixos x, y e z do acelerômetro e realimentada com a saída da rede no instante de tempo anterior. Após o treinamento, a rede é capaz de prever com uma taxa de acerto de aproximadamente 97% se o movimento realizado pelo usuário é de toque ao rosto ou não. Em outras palavras, a pulseira utiliza o acelerômetro para identificar a inclinação da pulseira. Uma vez que ela está presa ao pulso do usuário, o grau de inclinação nos 3 eixos (X, Y e Z) podem ser utilizados para indicar se a mão do usuário está próxima do seu rosto.
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### Posicionamento no punho
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### Posicionamento no punho
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<img src="http://gitlab.devtag.com.br/davi/pulseira-covid19/-/raw/master/wiki/uso_mao_esq.png" width="300">
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<img src="http://gitlab.devtag.com.br/davi/pulseira-covid19/-/raw/master/wiki/uso_mao_esq.png" width="300">
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<img src="http://gitlab.devtag.com.br/davi/pulseira-covid19/-/raw/master/wiki/uso_mao_dir.png" width="300">
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<img src="http://gitlab.devtag.com.br/davi/pulseira-covid19/-/raw/master/wiki/uso_mao_dir.png" width="300">
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... | @@ -147,21 +150,18 @@ Note nas imagens acima que para há uma orientação certa da pulseira no punho |
... | @@ -147,21 +150,18 @@ Note nas imagens acima que para há uma orientação certa da pulseira no punho |
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### Troca de Função
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### Troca de Função
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Atualmente a pulseira tem duas funções: **Evitar toques ao rosto** e **controle do tempo de mastigação**. Para intercambiar entre estas duas funções, gire a pulseira em seu pulso repetidamente como ilustrado na imagem abaixo. A pulseira vibrará 2 vezes para indicar que a função 2 foi ativada ou, 1 vez para indicar que a função 1 foi ativada.
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Atualmente a pulseira tem duas funções: **Evitar toques ao rosto** e **controle do tempo de mastigação**. Para intercambiar entre estas duas funções, gire a pulseira em seu pulso repetidamente como ilustrado na imagem abaixo. A pulseira vibrará 2 vezes para indicar que a função 2 foi ativada ou, 1 vez para indicar que a função 1 foi ativada.
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<img src="http://gitlab.devtag.com.br/davi/pulseira-covid19/-/raw/master/wiki/change_func.gif" width="300">
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<img src="http://gitlab.devtag.com.br/davi/pulseira-covid19/-/raw/master/wiki/change_func.gif" width="300">
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### Configurando a Pulseira
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### Configurando a Pulseira
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<img src="http://gitlab.devtag.com.br/davi/pulseira-covid19/-/raw/master/wiki/func_touch.png" width="250">
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<img src="http://gitlab.devtag.com.br/davi/pulseira-covid19/-/raw/master/wiki/func_touch.png" width="250">
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<img src="http://gitlab.devtag.com.br/davi/pulseira-covid19/-/raw/master/wiki/func_fork.png" width="250">
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<img src="http://gitlab.devtag.com.br/davi/pulseira-covid19/-/raw/master/wiki/func_fork.png" width="250">
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## Cuidados
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## Cuidados
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1. A pulseira tem uma proteção mínima contra respingos de água. Sendo assim, é recomendável retirar o dispositivo do braço quando for lavar as mãos, na hora do banho ou quando caminhar sob a chuva. Caso o dispositivo seja acidentalmente molhado, ainda que funcione, pare de utilizar e leve a uma assistência técnica de sua preferência.
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1. A pulseira tem uma proteção mínima contra respingos de água. Sendo assim, é recomendável retirar o dispositivo do braço quando for lavar as mãos, na hora do banho ou quando caminhar sob a chuva. Caso o dispositivo seja acidentalmente molhado, ainda que funcione, pare de utilizar e leve a uma assistência técnica de sua preferência.
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2. Não utilize a pulseira enquanto estiver carregando.
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2. Não utilize a pulseira enquanto estiver carregando.
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... | @@ -221,7 +221,6 @@ Você deve ter recebido uma cópia da Licença Pública Geral Affero GNU junto c |
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## Referências
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## Referências
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1. Vieira, D. C. L.; Carlos, G. A. A., Junior, J. I. F. Low Cost Smartband to prevent COVID-19. IEEE LATIN AMERICA TRANSACTIONS, COVID-19, VOL. XX, NO. X, SEPTEMBER 2020 [a ser publicado].
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1. Vieira, D. C. L.; Carlos, G. A. A., Junior, J. I. F. Low Cost Smartband to prevent COVID-19. IEEE LATIN AMERICA TRANSACTIONS, COVID-19, VOL. XX, NO. X, SEPTEMBER 2020 [a ser publicado].
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2. Sparkfun Arduino Pro Micro. [https://cdn.sparkfun.com/datasheets/Dev/Arduino/Boards/Pro_Micro_v13b.pdf](https://cdn.sparkfun.com/datasheets/Dev/Arduino/Boards/Pro_Micro_v13b.pdf)
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2. Sparkfun Arduino Pro Micro. [https://cdn.sparkfun.com/datasheets/Dev/Arduino/Boards/Pro_Micro_v13b.pdf](https://cdn.sparkfun.com/datasheets/Dev/Arduino/Boards/Pro_Micro_v13b.pdf)
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... | @@ -234,5 +233,4 @@ Você deve ter recebido uma cópia da Licença Pública Geral Affero GNU junto c |
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<img src="http://gitlab.devtag.com.br/davi/pulseira-covid19/-/raw/master/wiki/ifal.png" height="100"> <img src="http://gitlab.devtag.com.br/davi/pulseira-covid19/-/raw/master/wiki/conif.png" height="100"> |
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<img src="http://gitlab.devtag.com.br/davi/pulseira-covid19/-/raw/master/wiki/ifal.png" height="100"> <img src="http://gitlab.devtag.com.br/davi/pulseira-covid19/-/raw/master/wiki/conif.png" height="100"> |
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