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México
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#Sociedadejusta

Inovação estudantil cria uma mochila inteligente como solução de segurança 

Os jovens transformaram uma mochila comum em tecnologia antifurto, combinando bloqueio, GPS e notificações móveis.

Professor(a)

Foto de Alan Femat
Alan Femat

Escolas

Centro de Estudos Científicos e Tecnológicos 18 “Zacatecas” do Instituto Politécnico Nacional

Nome do projeto

PacPak

Áreas STEM

Engenharia, Tecnologia

Outras áreas de conhecimento

Ciências Sociais ou Sociologia

Como em muitos países da América Latina, no México a maioria da população sente insegurança nas ruas de suas cidades. A Pesquisa Nacional de Segurança Pública Urbana (ENSU), em dezembro de 2024, mostrou que 42,5% da população de 18 anos e mais, residentes nas áreas urbanas de interesse, modificaram seus hábitos em relação a levar joias, dinheiro ou cartões de crédito, por medo de sofrer algum delito.

No caso dos estudantes, que passam o dia longe de casa, precisam levar nas mochilas todos os seus objetos de valor. Pensando nisso, um grupo de jovens projetou uma mochila inteligente com um sistema de bloqueio e alerta móvel, que busca salvaguardar as propriedades do usuário ou alertar em caso de abertura da mochila. A criação, chamada “PacPak”, foi a vencedora de 2024 da Solve for Tomorrow México. O protótipo é complementado com um aplicativo móvel e um sistema de GPS.

A equipe era composta por quatro jovens do ensino médio superior, que tinham cerca de 16 anos. Na escola onde estudavam, o Centro de Estudos Científicos e Tecnológicos 18 “Zacatecas”, há uma visão de educação técnica, onde os alunos são estimulados a desenvolver inovações estudantis utilizando tecnologia. 

O professor mediador, Alan Femat, é professor de Linguagem de Programação e de aplicações e já havia participado em outras cinco edições do Solve for Tomorrow – algumas delas com projetos finalistas. Ele explica que esses resultados estão relacionados com uma estratégia de ensino da instituição, focada na Aprendizagem Baseada em Projetos. “O que acontece é que na escola há um programa que se chama Projeto Aula, onde a cada ciclo escolar os estudantes têm que desenvolver um projeto para atender a alguma problemática real da sociedade”, diz.

Para isso, Femat promove a metodologia do Design Thinking e convida os estudantes a refletirem sobre as situações das suas próprias vidas. “Um dos garotos mencionou que roubaram uma jaqueta sua, que ele gostava muito, quando estava no ensino médio.  A situação pareceu-lhes uma oportunidade para fazer uma tempestade de ideias em torno da problemática de segurança”, relata.

Um deles propôs criar uma mochila que assegurasse suas coisas e muitos colegas menosprezaram um pouco a ideia e eu lhes disse que nunca duvidem de uma ideia, pois todas podem ser guiadas até seu potencial, declara o professor Alan Femat.

A primeira proposta, então, foi uma mochila que usava ímãs e um sensor de polaridade para detectar quando algum dos seus compartimentos estava aberto. Quando os ímãs se separavam, a mudança de polaridade acionava uma vibração nas costas do usuário e um zumbido que emitia um som, alertando-o sobre o movimento.

Além dessa mudança, o protótipo foi integrado a um aplicativo móvel para notificar via Bluetooth quando a mochila não está ao lado da pessoa. “Por exemplo, se você deixar a mochila longe para ir tomar o café da manhã e alguém a abrir, vai receber uma notificação”, explica o professor. Para isso, utilizaram o MIT App Inventor, uma plataforma gratuita para criar aplicativos que podem ser integrados em dispositivos móveis Android ou iOS.

Ao circuito foi também adicionado um módulo GPS para monitorar a localização do protótipo em casos de necessidade. Para o professor, a combinação de tecnologias é o principal diferencial deste projeto, já que nas buscas iniciais se conseguiu encontrar mochilas com GPS ou com cadeados, mas nenhuma com todos os recursos que “PacPak” apresenta em um único modelo.

Veja no vídeo como funciona a mochila:

Habilidades desenvolvidas através da inovação estudantil

Segundo o professor Femat, os alunos já tinham o conhecimento técnico necessário para o desenvolvimento da criação da mochila inteligente, porque esses temas fazem parte da grade curricular. “Mas há uma habilidade que melhorou muito ao longo do projeto: a capacidade de resolução de problemas. Se um sensor não funcionava ou algo não era bem manuseado, eles tinham que buscar as informações e fazer testes e erros até que funcionasse”, lembra.

Para a Femat, o papel do professor mediador deve ser identificar as habilidades específicas de cada aluno, ajudando-os a encontrar seu lugar na equipe e guiando-os através dos desafios, para que tenham autonomia, liberdade e possam despertar sua criatividade. “Os próprios jovens têm que dar as respostas e decidir seus papéis internamente. Só quando eu os vejo um pouco perdidos é que me cabe ajudar”,

Esta abordagem demonstra como a inovação estudantil não só produz protótipos tecnológicos, mas também desenvolve competências-chave como: pensamento crítico e trabalho em equipe na aprendizagem.

Foco na prática!

Confira o guia da professor sobre como desenvolver uma mochila inteligente com tecnologia antifurto.

Empatia

A equipe identificou a insegurança como um problema cotidiano em seu ambiente. A reflexão surgiu quando um dos integrantes compartilhou uma experiência pessoal de ter sido roubado, o que permitiu dimensionar o impacto emocional e material desses fatos. Com o acompanhamento do professor, o grupo focou sua atenção na proteção de pertences durante o trajeto para a escola.

Definição

A partir de dados da Pesquisa Nacional de Segurança Pública Urbana (ENSU), viram que 42,5% da população urbana alterou seus hábitos por medo de crimes. Com isso, analisaram como essa situação afetou muitos outros estudantes que transportavam objetos de valor em suas mochilas. Depois de identificar o problema, os estudantes identificaram o desafio: desenvolver um sistema que protegesse o conteúdo de uma mochila e alertasse contra tentativas de abertura não autorizada. 

Ideação

Estabeleceram como objetivo integrar mecanismos físicos e digitais que funcionassem de maneira coordenada. Determinaram que a solução deveria ser portátil, adaptável a uma mochila convencional e operável através de um dispositivo móvel. Também estabeleceram como critério diferenciar sua proposta de produtos existentes, incorporando em um único modelo funções de bloqueio, localização e notificação. 

Protótipo

A primeira alternativa consistia em utilizar ímãs e um sensor de polaridade para ativar uma vibração e um zumbido quando fosse detectada a abertura de um compartimento. Posteriormente, avaliaram limitações deste mecanismo e decidiram substituí-lo por um motor de fim de corrida que bloqueava fisicamente o fechamento mediante um gancho interno. Paralelamente, resolveram integrar um aplicativo móvel desenvolvido com o MIT App Inventor e adicionar um módulo GPS para monitoramento de localização. A combinação destes componentes definiu a arquitetura final do projeto denominado PacPak.

Teste

Na fase de avaliação, os estudantes submeteram o protótipo a testes de uso diário para verificar a ativação do bloqueio, a recepção dos alertas e a precisão do GPS. Detectaram oportunidades de melhoria na sensibilidade dos sensores e na resposta do sistema de notificações, realizando ajustes técnicos antes da sua apresentação final. Além do resultado na competição, o processo permitiu consolidar habilidades de resolução de problemas, coordenação de funções e aplicação prática de conhecimentos STEM em um contexto real.

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