Pesquisadores da Universidade Federal da Paraíba – UFPB, Universidade Federal do ABC – UFABC e Universidade de São Paulo – USP desenvolveram uma nova plataforma de código aberto voltada à aquisição multicanal de sinais para aplicações científicas, educacionais e tecnológicas. Batizado de Nexus, o sistema foi projetado para oferecer uma alternativa acessível, flexível e reproduzível aos registradores de dados comerciais de alto custo, ampliando o acesso à instrumentação avançada em universidades, laboratórios e centros de pesquisa. O sistema é ideal para P&D, ensino, aplicações biomédicas, monitoramento ambiental e validação de sensores.
A iniciativa combina engenharia eletrônica, computação embarcada e filosofia open-source para criar uma arquitetura modular capaz de se adaptar a diferentes tipos de sensores e experimentos. Entre outros diferenciais da plataforma, denominada Nexus, estão alta personalização e baixo custo.
Os autores do trabalho são os pesquisadores Oswaldo Hideo Ando Junior (CEAR-UFPB), professor que coordena o Grupo de Pesquisa em Energia e Sustentabilidade Energética (GPEnSE-UFPB), Marcio Luis Munhoz Amorim (EESC-USP), também pesquisador do Grupo de Pesquisa em Energia e Sustentabilidade Energética (GPEnSE-UFPB), em parceria com Mario Gazziro (UFABC) e João Paulo Pereira do Carmo (EESC-USP). Eles publicaram, por meio da editora MDPI, o artigo “Nexus: A Modular Open-Source Multichannel Data Logger – Architecture and Proof of Concept”.
Conforme a publicação, o sistema foi concebido para superar as limitações comuns dos registradores de dados comerciais, como alto custo, configurabilidade restrita e autonomia limitada, utilizando exclusivamente componentes amplamente disponíveis e recursos de hardware/software de código aberto (open-source), facilitando assim a reprodutibilidade e a adoção em ambientes acadêmicos e industriais com recursos limitados.
O Nexus é um registrador de dados multicanal modular e reprogramável, desenvolvido como prova de conceito, cujo objetivo é validar a viabilidade arquitetônica de uma plataforma de aquisição aberta e escalável para instrumentação científica.
De acordo com o professor Oswaldo Hideo Ando Junior (CEAR-UFPB), o sistema suporta até seis módulos de aquisição simultâneos, totalizando até 20 canais analógicos, com resoluções heterogêneas de 10, 12 e 24 bits, além de múltiplos protocolos de comunicação, como I²C, SPI e UART. Essa flexibilidade permite desde medições ambientais simples até a captura de biossinais de alta resolução.
Outro diferencial é a capacidade de operação independente. O Nexus integra armazenamento local em SSD, interface gráfica touchscreen e processamento embarcado baseado em Raspberry Pi Foundation, permitindo visualização, controle e registro de dados diretamente no equipamento, sem necessidade de computador externo. Além disso, o sistema conta com fonte de alimentação inteligente com nobreak (UPS) integrado, garantindo continuidade de operação durante quedas de energia um requisito importante para experimentos de longa duração ou aplicações em campo.
O projeto resultou na Tese de Doutorado em Engenharia Elétrica do pesquisador Marcio Luis Munhoz Amorim no âmbito da Escola de Engenharia de São Carlos (EESC-USP). Com financiamento do Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico – CNPq, o Nexus “foi concebido como base livre e replicável para novos projetos acadêmicos e experimentais, estimulando a ciência aberta, colaborativa e acessível a todos”, destaca o professor Oswaldo Hideo Ando Junior, da UFPB.
Segundo os pesquisadores, a proposta não é substituir equipamentos industriais consolidados, mas validar arquitetonicamente um modelo aberto, modular e escalável, servindo como base para novos projetos acadêmicos, protótipos e soluções personalizadas.
Impacto na inovação
Diferentemente de equipamentos comerciais, que costumam apresentar configurações fixas e dependência de softwares proprietários, o Nexus foi desenvolvido exclusivamente com componentes amplamente disponíveis no mercado e recursos de hardware e software abertos. Isso permite que o sistema seja reproduzido, modificado e expandido por outros grupos de pesquisa, reduzindo custos e aumentando a autonomia tecnológica. A plataforma adota uma arquitetura modular baseada em cartões intercambiáveis de aquisição, que podem ser inseridos conforme a necessidade de cada experimento. Essa abordagem possibilita integrar diferentes tipos de sensores analógicos e digitais em um único equipamento.
Com potencial de aplicação em áreas como monitoramento ambiental, instrumentação biomédica, testes de sensores, Internet das Coisas (IoT) e ensino de engenharia, o Nexus surge como uma ferramenta estratégica para instituições que precisam desenvolver experimentos complexos com recursos limitados. A participação de pesquisadores da UFPB reforça o caráter colaborativo do projeto e amplia as possibilidades de uso da plataforma em pesquisas relacionadas a energia, sustentabilidade e monitoramento de sistemas físicos. Mais do que um equipamento, o Nexus representa uma proposta de democratização da instrumentação científica, mostrando que é possível aliar baixo custo, flexibilidade e desempenho por meio de soluções abertas e colaborativas.
Texto: Aline Lins
Fotos: Arquivo do GPEnSE-UFPB