Monitoring system and electronic support for dogs in rescue operations

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Data
2019-10-30
Autores
Contini, Marcello Scarpel [UNIFESP]
Orientadores
Martins, Luiz Eduardo Galvao [UNIFESP]
Tipo
Dissertação de mestrado profissional
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Resumo
The ability of the dog to find people and indicate their location is biologically efficient; however, this work suggested that it is possible to increase dog performance by associating it with technology resources. Dogs are trained to search and rescue, working under the supervision of their handlers efficiently. In addition, the handler can identify signs of animal stress or fatigue that may compromise the animal's integrity and thus act to avoid such situations. The goal of this project is to create a wearable device that allows sensing, geolocation, and communication to the search and rescue dog, allowing monitoring the state of health of the animal and increasing its efficiency in rescue operations. This equipment was implemented in a vest designed for dogs, thus characterizing a wearable device (WD). For the design of this equipment a bibliographic survey was done, to detect what is most efficient and modern in terms of commercial modules available in the market, which present appropriate performance to the project objectives. These modules were tested in laboratories to survey the most appropriate configuration parameters. After these surveys, we developed a hardware and software for the integration of these commercial modules and develop devices for the use of the modules in the vest itself, equipped with a camera and sensors, so that the trainer can identify the animal's stress signals through biometric sensors such as electrocardiogram (ECG) and body temperature, allowing the sending of commands to the dog. This vest was attached to the dog in the second phase of this project. Complementing this system, a GPS installed sends location data and digital gas sensors (fuel gas and carbon monoxide) that send danger signals from a certain concentration of them. Therefore, the development of an initial prototype is evaluated and prove the technical feasibility of the system. The animal used for testing does not need to be a trained search and rescue dog; once we did in this first step, the feasibility validation of the systems. This validation was done through tests that was verified in a controlled environment if the developed prototype meets the project requirements, which are the capture of sensors information, geographical location, and online video transmission, besides the ability to receive signals to activate devices of command in the animal vest. In these trials, each of these features was tested quantitatively and qualitatively in a controlled scenario.
A habilidade do cão de encontrar pessoas e indicar sua localização é biologicamente eficiente; no entanto, este trabalho sugeriu que é possível aumentar o desempenho do cão, associando-o a recursos tecnológicos. Os cães são treinados para procurar e resgatar, trabalhando sob a supervisão de seus tutores. Além disso, o tutor pode identificar sinais de estresse ou fadiga do animal que possam comprometer a integridade física deste, e assim, agir para evitar tais situações. O objetivo deste projeto é criar um dispositivo vestível que permita a detecção, geolocalização e comunicação com o cão de busca e resgate, permitindo monitorar o estado de saúde do animal e aumentar sua eficiência nas operações de resgate. Este equipamento foi implementado em um colete para cachorro, caracterizando assim um dispositivo vestível (WD). Para o design deste equipamento foi realizado um levantamento bibliográfico, para detectar o que é mais eficiente e moderno em termos de módulos comerciais disponíveis no mercado, que apresentam desempenho adequado aos objetivos do projeto. Esses módulos foram testados em laboratórios para pesquisar os parâmetros de configuração mais adequados. Após essas pesquisas, desenvolvemos um hardware e software para a integração desses módulos comerciais e desenvolvemos dispositivos para o uso dos módulos no próprio colete, equipados com câmera e sensores, para que o treinador possa identificar os sinais de estresse do animal por meio de medidas biométricas. sensores como eletrocardiograma (ECG) e temperatura corporal, permitindo o envio de comandos para o cão. Este colete foi anexado ao cão na segunda fase deste projeto. Complementando este sistema, ainda existe um GPS que envia dados de localização e sensores digitais de gás (gás combustível e monóxido de carbono) que enviam sinais de perigo de uma certa concentração deles. Portanto, o desenvolvimento de um protótipo inicial é avaliado e comprova a viabilidade técnica do sistema. O animal usado para o teste não precisa ser um cão treinado para busca e salvamento; uma vez que fizemos nesta primeira etapa, a validação da viabilidade dos sistemas. Essa validação foi feita através de testes onde foi verificado em ambiente controlado se o protótipo desenvolvido atende aos requisitos do projeto, que são a captura de informações dos sensores, localização geográfica e transmissão de vídeo on-line, além da capacidade de receber sinais para ativar dispositivos de comando em o colete de animal. Nesses ensaios, cada um desses recursos foi testado quantitativa e qualitativamente em um cenário controlado.
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