Sistema de Monitoramento de Sinais Vitais

Contexto

Este foi o meu Trabalho de Conclusão de Curso em Engenharia da Computação. O objetivo foi contemplar as principais áreas de atuação de um engenheiro da computação construindo um MVP completo que envolvesse programação web, eletrônica e programação de sistema embarcado.

Objetivo

O objetivo deste trabalho é desenvolver um sistema de monitoramento remoto de parâmetros básicos de saúde, capaz de coletar dados fisiológicos de um usuário por meio de sensores biométricos conectados a um microcontrolador e transmiti-los pela rede Wi-Fi para um servidor e apresentá-los em uma interface web com visualização em tempo real, alertas clínicos e geração de relatório através de inteligência artificial generativa.

Arquitetura

O sistema foi estruturado em três camadas independentes:

Eletrônica — Sensores MAX30102 e MLX90614 associados a um ESP32 são responsáveis por aferir respectivamente BPM/SpO2 e Temperatura Corporal.

Firmware — O código que controla o sistema embarcado segue um passo a passo simples: conexão com a rede Wi-Fi desejada, inicialização dos sensores, leitura dos sinais vitais, validação dos dados lidos, envio para o servidor.

Dashboard Web — Ao acessar com login e senha o usuário tem acesso a duas telas principais: uma tela com três gráficos — um por parâmetro — junto com estatísticas gerais, e uma tela de geração de diagnóstico/relatório com inteligência artificial generativa.

Desafios

Transmissão via Wi-Fi — O principal desafio foi enviar os dados lidos pelos sensores para o servidor via Wi-Fi. Fazer isso por Bluetooth seria mais simples, mas o objetivo era viabilizar o monitoramento remoto — permitindo, por exemplo, que um médico acompanhe o paciente a distância.

IP dinâmico — Durante o desenvolvimento, ficou evidente que o IP do servidor precisava estar fixo no código do firmware. O problema é que esse endereço muda com frequência em redes domésticas. A solução identificada foi hospedar o servidor em uma VPS, onde o IP se mantém fixo — o que ficou como ponto de melhoria para versões futuras do projeto.

Ligações eletrônicas — Além disso, foi necessário soldar com muito cuidado os sensores na placa. Esse tipo de conexão sempre é desafiador, mas dessa vez foi ainda mais — trata-se de sensores muito pequenos e sensíveis, sem reposição caso algum fosse danificado.

Resultados

Ao longo dos meses os resultados atingidos foram:

Hardware:

• Placa de circuito conectando o ESP32 aos dois Sensores
• Case impresso em 3D para proteção da placa e arremate

Dashboard:

• Tela de Login
• Tela principal com gráficos e estatísticas
• Tela de Diagnóstico com IA Generativa e geração de relatório
• Histórico dos dados pedidos nas últimas 24 horas no banco de dados

Aprendizados

Sistemas embarcados e IoT — Foi meu primeiro contato real com programação de sistemas embarcados. Entender as restrições de hardware — memória limitada, ciclos de leitura, timing dos sensores — me fez pensar de forma diferente sobre software. Fazer o ESP32 se comunicar de forma estável com o servidor pela rede foi onde teoria e prática mais se distanciaram.

Construir um MVP completo — Aprendi que construir um produto funcional de ponta a ponta é diferente de dominar cada camada isoladamente. As decisões mais difíceis não foram técnicas — foram sobre o que deixar de fora para entregar algo que realmente funcionasse.

Servidor Flask — Subir e estruturar um servidor web pela primeira vez me mostrou na prática como funciona a comunicação entre cliente e servidor, rotas, autenticação e persistência de dados. O que parecia abstrato em aula ficou concreto quando o ESP32 começou a enviar dados reais para a API.

Escrita técnica — Desenvolver o artigo foi um aprendizado à parte. Estruturar o que foi construído em linguagem acadêmica exige clareza sobre o que realmente foi feito — e expõe rapidamente o que ainda não está bem compreendido.

Apresentação — Apresentar o trabalho diversas vezes para bancas e avaliadores me ensinou a explicar sistemas técnicos para públicos diferentes, ajustando o nível de detalhe conforme o interlocutor.

Artigo Desenvolvido

Ao longo do trabalho o seguinte artigo foi desenvolvido mostrando tudo o que foi estudado e desenvolvido:

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