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Autores
Tipo Autor ou Orientador
Autor
Leonardo de Oliveira El-Warrak
Orientador
Claudio Miceli de Farias
Teses, Dissertações e Outros
id
3292
TwinVax: Conceptual Model of a Digital Twin for Immunization Services in Primary Health Care
Engenharia de Software
Tese de Doutorado
15/6/2026
tituloi
Esta tese apresenta a modelagem e a arquitetura de referência de um gêmeo digital para serviços de imunização em unidades de Atenção Primária à Saúde. O sistema proposto é fundamentado em conceitos e tecnologias associados à Indústria 4.0, tais como Internet das Coisas (IoT), aprendizado de máquina e computação em nuvem. A modelagem, desenvolvida por meio da Linguagem de Modelagem Unificada (UML), tem como objetivo estabelecer uma referência para os fluxos de trabalho e processos envolvidos na imunização, incluindo o monitoramento de temperatura e o acompanhamento da cobertura vacinal. A arquitetura proposta, alinhada à norma ISO 23247, é estruturada em quatro domínios: manufatura observável, comunicação de dispositivos, plataforma de gêmeos digitais e domínio do usuário. O sistema possibilita o armazenamento, o monitoramento e a visualização de dados provenientes de salas de imunização, relacionados ao controle de temperatura dos equipamentos de conservação de vacinas, como câmaras frias e caixas térmicas. Além disso, a arquitetura permite analisar o status vacinal dos pacientes em relação ao calendário oficial, identificar lacunas de cobertura e fornecer informações para apoiar a tomada de decisão estratégica em imunização. Os potenciais benefícios do gêmeo digital incluem a otimização das condições de conservação das vacinas, o monitoramento do status vacinal da população, a redução do desperdício de doses e o planejamento de ações de vacinação mais eficazes. Por fim, este trabalho discute a viabilidade, as vantagens e os impactos futuros da adoção dessa tecnologia no contexto da imunização, bem como sua possível aplicação em outros processos da Atenção Primária à Saúde.
This thesis presents the modeling and a reference architecture of a digital twin for immunization services in primary healthcare centers. The proposed system is grounded in concepts and technologies associated with Industry 4.0, including the Internet of Things (IoT), machine learning, and cloud computing. The modeling, developed using the Unified Modeling Language (UML), aims to establish a reference framework for the workflows and processes involved in immunization services, such as temperature monitoring and vaccination coverage tracking. The proposed architecture, aligned with the ISO 23247 standard, is structured into four domains: Observable Manufacturing, Device Communication, Digital Twin Platform, and User Domain. The system enables the storage, monitoring, and visualization of data generated within immunization rooms, particularly those related to temperature control in vaccine storage equipment, such as refrigerators and thermal boxes. In addition, the architecture supports the analysis of patients’ vaccination status in relation to the official immunization schedule, the identification of coverage gaps, and the provision of information to support strategic decision-making. The potential benefits of the proposed digital twin include the optimization of vaccine storage conditions, continuous monitoring of population vaccination status, reduction of dose wastage, and improved planning of immunization actions. Finally, this work discusses the feasibility, advantages, and potential future impacts of adopting digital twin technology in immunization services, as well as its applicability to other processes within Primary Healthcare.
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