Armadilha inteligente promete revolucionar o combate ao Aedes aegypti

Pesquisadores do Instituto Nacional de Telecomunicações (Inatel), localizado em Santa Rita do Sapucaí (MG), desenvolveram uma inovadora armadilha inteligente capaz de capturar e monitorar fêmeas do mosquito Aedes aegypti, conhecido por transmitir doenças como dengue, zika, chikungunya e febre amarela. O projeto, financiado pela FAPESP em parceria com os ministérios da Ciência, Tecnologia e Inovação (MCTI) e das Comunicações (MC), foi detalhado em um artigo publicado na revista Sensors.

Ilustração das perspectivas da armadilha inteligente, destacando seus componentes

Armadilha

A armadilha, que possui formato de dodecaedro (12 lados) e 50 centímetros de altura, integra tecnologias de internet das coisas (IoT), câmeras de alta resolução e algoritmos avançados de inteligência artificial e visão computacional. O objetivo é auxiliar órgãos de vigilância epidemiológica no monitoramento e controle da proliferação do mosquito, especialmente em áreas urbanas de difícil acesso.

“O dispositivo foi projetado para ser uma ferramenta eficaz no combate ao Aedes aegypti, permitindo uma resposta mais ágil e precisa às ameaças de epidemias”, explica Samuel Baraldi Mafra, professor do Inatel e coordenador do projeto.

Como funciona a armadilha?

A armadilha atrai os insetos por meio de uma mistura de água, açúcar e feromônio. Uma câmera interna, equipada com visão noturna e diurna, captura imagens dos mosquitos em tempo real, independentemente das condições de iluminação. Um algoritmo de inteligência artificial processa as imagens, identificando e contando os insetos capturados. O sistema é capaz de distinguir entre o Aedes aegypti e outros insetos, como abelhas e borboletas, com alta precisão.

“O Aedes aegypti possui características morfológicas específicas, como manchas brancas e pernas longas, que são facilmente reconhecidas pelo algoritmo”, destaca Mafra.

Quando o mosquito é detectado, ventoinhas localizadas na parte frontal da armadilha são ativadas, criando um fluxo de ar que o direciona para um recipiente com um líquido viscoso, onde fica aprisionado. Já no caso de abelhas ou borboletas, ventoinhas na parte traseira expulsam os insetos, evitando sua captura indevida.

“Essa seletividade é um dos grandes diferenciais da armadilha, pois preserva espécies benéficas, como as abelhas, que estão em declínio”, ressalta o pesquisador.

Demonstração do funcionamento da armadilha em duas etapas, destacando seus principais componentes eletrônicos e de comunicação, de acordo com a imagem acima

(a) Estado inicial:

A armadilha detecta a presença de abelhas por meio de uma câmera acoplada a uma placa Raspberry Pi 4, com o algoritmo YOLOv7 em execução, responsável pela identificação das abelhas, e a CPU aciona os ventiladores, gerando um fluxo de ar que direciona o inseto em direção à entrada da armadilha. A câmera captura imagens para monitoramento e a antena LoRa transmite dados sobre a captura e o status da armadilha para a estação base. As baterias recarregáveis ​​garantem o funcionamento contínuo de todos os componentes.

(b) Estado Ativado:

Ao detectar um mosquito Aedes aegypti, a CPU aciona novamente os ventiladores, direcionando o mosquito para o recipiente de captura com feromônio, o que impede sua fuga. A câmera registra o processo e a antena LoRa envia informações em tempo real, incluindo dados sobre a captura e o nível da bateria. As dimensões da armadilha estão indicadas na Figura 5, com largura de 120 mm, fornecendo uma referência clara do tamanho e escala do dispositivo.

Monitoramento em tempo real

A armadilha também conta com um módulo GPS, que permite o rastreamento em tempo real de sua localização. Essa funcionalidade facilita a coleta de dados geoespaciais e a análise dos padrões de movimentação e densidade populacional do mosquito. Com isso, é possível agilizar intervenções de saúde pública e obter informações detalhadas sobre o comportamento do vetor.

“O sistema de comunicação integrado permite o acompanhamento remoto, eliminando a necessidade de deslocamentos para verificar a captura de mosquitos”, afirma Mafra.

Testes e aprimoramentos

O protótipo foi testado em laboratório e em campo, incluindo praças públicas e áreas próximas a córregos em Santa Rita do Sapucaí. Os resultados mostraram uma precisão de 97% na detecção do Aedes aegypti, 100% para abelhas e 90,1% para borboletas. Os testes de campo confirmaram a eficácia do sistema.

“Estamos trabalhando para aprimorar o dispositivo, reduzir custos e desenvolver um protótipo final. A versão atual ainda é voltada para estudos”, explica Mafra.

A armadilha foi desenvolvida no Laboratório de Ideação (Fab Lab) do Inatel. A próxima etapa inclui a fabricação de um modelo mais resistente às intempéries, protegendo a parte eletrônica do equipamento de chuvas intensas e calor extremo.

O artigo completo, intitulado Implementation of an intelligent trap for effective monitoring and control of the Aedes aegypti mosquito, está disponível para leitura em: www.mdpi.com/1424-8220/24/21/6932.