Garrafa inteligente controla uso de cápsulas de sabor

A empresa de bebidas da Virgínia, Estados Unidos, LifeFuels desenvolveu um produto habilitado para identificação por radiofrequência (RFID), conhecido como Smart Nutrition Bottle, que rastreia os sabores conforme os consumidores os usam para fazer bebidas. A garrafa permite aos usuários criar suas próprias bebidas enriquecidas com vitaminas a partir de cápsulas, rastrear o que foi consumido e, em seguida, capturar e visualizar esses dados em um aplicativo baseado em iOS ou Android.

Os engenheiros da empresa projetaram a garrafa internamente para ajudar os consumidores a criar o sabor da bebida que desejam e monitorar a quantidade que consomem, com cada bebida aproveitando três compartimentos nos quais as cápsulas são inseridas. Cada cápsula é preenchida com um concentrado de bebida, diz Mark Lyons, VP de engenharia da LifeFuels, que pode dar sabor à água engarrafada por conta própria ou ser misturada com outro sabor.

Desde que a garrafa foi desenvolvida e lançada há um ano, a empresa agora está considerando a utilização da tecnologia RFID para rastrear cápsulas de sabor vazias para gerenciamento de reciclagem e programas de incentivo ao cliente.

Para identificar os sabores de maneira única, a etiqueta NFC RFID de cada pod (recipiente do sabor, como um cartucho ou cápsula) é codificada com um número de identificação exclusivo, bem como o nome do produto e a unidade de manutenção de estoque, e uma indicação de volume atualizada de quantas porções ainda restam no pod. Um transceptor embutido na garrafa lê e grava dados de e para a etiqueta, enquanto um sensor ultrassônico mede a quantidade de água dentro da garrafa de 500 mililitros. Um rádio bluetooth transmite os dados coletados para o aplicativo do usuário, onde pode ver quanto foi consumido e se uma determinada mixagem está acabando, bem como fazer um novo pedido.

A empresa, fundada em 2014, foi lançada por meio de investidores anjo. Sua garrafa de US$ 149 vem com uma bateria recarregável e uma estação de recarga, e os usuários podem fazer compras mensais de sabores. Para habilitar a inteligência da garrafa, a LifeFuels executou sua própria engenharia. Ela buscou um sistema que pudesse detectar que cápsula de sabor estava instalada dentro dela e quando um usuário consumia a bebida, mas, ao empregar RFID, a empresa também queria rastrear as cápsulas internamente após a produção para fins de gerenciamento de estoque, bem como para um programa de reciclagem em desenvolvimento.

Os consumidores que usam a garrafa compram cápsulas de sabor e depois as inserem na base do recipiente. Os pods normalmente servem 30 doses ou fazem até 30 bebidas, como Antioxidantes Blackberry Açaí, Eletrólitos Limão e Multivitaminas de Pêssego. Um usuário pode misturar e combinar os frutos, combinando vários sabores em água para criar suas próprias bebidas.

Depois de inserir os pods, os consumidores podem ver quais sabores estão usando em seu aplicativo, desde que o telefone tenha uma conexão Bluetooth com a garrafa. Cada vez que um usuário deseja criar uma bebida, ele pressiona um botão na lateral da garrafa e seleciona o sabor desejado. Com base nessa seleção, a garrafa injeta os sabores adequados. O sensor ultrassônico detecta quando a bebida foi consumida. Então, cada vez que o pod é dispensado, o transceptor lê sua identificação de tag e grava novas informações na tag, indicando o número reduzido de porções.

A garrafa sincroniza com o telefone do usuário usando o aplicativo LifeFuels, diz Lyons. Seu transmissor Bluetooth embutido envia os dados atualizados para o telefone do usuário. O aplicativo exibe quais cápsulas estão dentro da garrafa, quantas porções faltam e as informações nutricionais de cada cápsula. Assim que o consumidor terminar com um pod, ele ou ela pode enviá-lo de volta para a sede da LifeFuels por meio de seu Programa de Reciclagem de Reenvio.

Para LifeFuels, a inteligência exigia engenharia interna, uma vez que a empresa descobriu que não havia nenhuma tecnologia existente que atendesse aos seus propósitos. “Abraçamos o RFID quase imediatamente”, diz Lyons. “Estamos buscando a quantificação e tendo a capacidade de monitorar a nutrição que está sendo colocada no corpo. Optamos por um formato rico em dados com uma etiqueta NFC” para atualizar o status de cada cápsula.

A etiqueta vem com 144 bytes de memória do usuário para registrar as informações do produto e o volume das porções restantes. A LifeFuels optou por implantar NFC RFID por seu alcance de leitura curto e confiável, explica Lyons, em seguida, projetou seu próprio transceptor para ler as etiquetas na garrafa usando o hardware fornecido pela NXP Semiconductors. Cada pod vem com um NXP NTAG de 13,56 MHz compatível com o padrão ISO 14443.

Desenvolver um transceptor em uma garrafa representou um desafio técnico, lembra Lyons. “A estratégia usual é uma antena grande e poderosa para ler o maior número possível de tags”, afirma ele, “mas queríamos localizar o pod.” A empresa precisava da garrafa não apenas para identificar se as cápsulas estavam instaladas, mas também em qual baia específica. Portanto, projetou o sistema com três antenas, cada uma circundando um único compartimento. Dessa forma, o sistema é projetado para ler apenas a etiqueta naquela baia se o pod estiver devidamente alinhado e preso à garrafa. “Tem de estar no local certo para ser lido”, explica Lyons.

O rastreamento de cada cápsula, entretanto, começa muito antes do consumidor prendê-lo a uma garrafa. LifeFuels anexa uma etiqueta RFID a cada pod no momento da produção, e as etiquetas podem ser lidas usando leitores fixos enquanto os pods são embalados para envio da unidade de enchimento da empresa em Maryland para sua sede em Reston, Virgínia. As etiquetas são lidas novamente na sede, bem como quando são armazenados no local e quando são enviados para um cliente. Os dados são armazenados no software da empresa para fins de gerenciamento de estoque.

O pod vem com um programa de correio para reciclagem; conforme o LifeFuels recebe pods vazios, ele lê os IDs das tags mais uma vez. No futuro, diz Lyons, o sistema irá creditar a conta do consumidor cada vez que um pod for recebido para reciclagem. Pretende-se que seja um programa de incentivo, acrescenta, oferecendo descontos ou produtos gratuitos para quem reciclar as suas cápsulas.

“Sempre estivemos de olho na sustentabilidade e os pods são feitos de materiais recicláveis”, diz Lyons. No entanto, ele observa, embora as cápsulas possam ser tecnicamente reciclados pela maioria das comunidades, muitas instalações não se preocupam em separar esses itens menores. Em vez disso, a empresa tem trabalhado com um parceiro que pega as cápsulas vazias e as usa para fazer materiais secundários. Por essa razão, LifeFuels espera incentivar os usuários do sistema de reciclagem de correio.

Até agora, diz Lyons, a resposta dos consumidores tem sido favorável. “Estamos muito orgulhosos do ponto de vista da engenharia”, afirma ele. “Foi um produto muito desafiador”. A garrafa inteligente é vendida diretamente aos clientes por meio do site da empresa, e os usuários podem receber remessas recorrentes de um número fixo de cápsulas por mês.

(Fonte: IOP Journal, setembro de 2020)