لباس های هوشمند چگونه زندگی ما را متحول می نمایند؟
به گزارش وبلاگ علیکایی، لباس های هوشمند، یک شکل کاربردی از فناوری را به نمایش می گذارند که می تواند جنبه های گوناگون زندگی کاربران را متحول کند.
به گزارش خبرنگاران، انسان از شروع زندگی، از لباس ها و لوازم جانبی برای حفظ سلامتی و دفاع از خود در برابر عوامل و خطرات استفاده نموده است. پژوهشگران دانشگاه ام.آی.تی(MIT) از اواسط دهه 1990، آنالیز امکان ترکیب ریزپردازنده ها در منسوجات را شروع کردند. این کار به مواد رسانا، کوچک سازی دستگاه های الکترونیکی و توسعه ارتباطات بی سیم احتیاج داشت تا به لباس ها یاری کند که با رایانه های شخصی و تلفن های همراه ارتباط داشته باشند.
لباس های هوشمند در ابتدا برای استفاده در محیط های بالینی طراحی شده بودند اما به لطف کوچک سازی، اخیرا استفاده از آنها در میان عموم مردم به عنوان ابزاری برای حفظ سلامت و تندرستی پیشرفته است.
براساس گزارش سازمان دنیای بهداشت(WHO)، سلامت همراه(mHealth) به زودی در دسترس 90 درصد از جمعیت دنیا قرار خواهد گرفت. سلامت همراه، به کاربرد تلفن همراه یا دستگاه های دیجیتال قابل حمل در خدمات بهداشتی و درمانی گفته می شود که هدف آن بهبود سطح سلامت مردم است. در حال حاضر، بیش از 100 هزار برنامه کاربردی پزشکی وجود دارد که می توان از آنها در رایانه یا تلفن همراه استفاده کرد.
در حال حاضر، بیش از 100 هزار برنامه کاربردی پزشکی وجود دارد که می توان از آنها در رایانه یا تلفن همراه استفاده کرد.
از میان این برنامه ها، 30 درصد برای استفاده بیماران و متخصصان بهداشت و 70 درصد برای استفاده عموم مردم است. تخمین زده می شود که ظرف چند سال آینده، 65 درصد از برنامه های سلامت همراه برای نظارت بر بیماری های مزمن مورد استفاده قرار بگیرند. در هر حال، این آمار در مقایسه با مزایای غیر مستقیم این فناوری ناچیز به شمار می رود. گزارشی که در خصوص این فناوری ها اجرا شده است، نشان می دهد که استفاده از داده های برنامه های کاربردی تلفن همراه می تواند میزان تقلب را کاهش دهد و امکان صرفه جویی در هزینه ها را فراهم کند.
لباس های هوشمند به طور کلی، بر استفاده از حسگرهایی مبتنی هستند که می توانند تقریبا همه موارد مورد احتیاج مانند فشار، کشش، دما، رطوبت و حتی مواد مختلف موجود در خون مانند گلوکز را میزان گیری نمایند. بعلاوه، حسگرها آن قدر کوچک هستند که می توان آنها را روی دندان یا لنز نصب کرد.
از زمان ابداع نخستین حسگرهای مبتنی بر پارچه و لباس های هوشمند، یکی از اهداف اساسی، به دست آوردن سیگنال الکتروکاردیوگرافی خوب بوده است. ذخیره این سیگنال در تلفن های همراه، به علت فضای مورد احتیاج و سختی تعامل با سیستم عامل های گوناگون سخت است. بیشتر پروژه ها به ردیابی ضربان قلب و استفاده از فناوری هایی با استانداردهای کاملا تعریف شده محدود شده اند که مسائل مربوط به قابلیت همکاری و هزینه را حل نموده اند.
با وجود این، سیگنال الکتروکاردیوگرافی، پرمصرف ترین سیگنال باقی می ماند زیرا کیفیت آن برای میزان گیری ضربان قلب، به میزان کافی قابل اعتماد است و دستگاه های مورد استفاده برای میزان گیری آن مقرون به صرفه و بادوام هستند. حتی زمانی که چندین بار از این دستگاه ها استفاده شود، می توانند تا یک سال بدون تعویض باتری دوام بیاورند. این فناوری در بسیاری از لباس های هوشمند فقط برای ردیابی ضربان قلب استفاده می شود.
علاوه بر دستگاه هایی که قادر به دریافت سیگنال های الکتروکاردیوگرافی هستند، فناوری های دیگری نیز پیشرفته اند که بر تشخیص تغییرات در حجم خون مبتنی هستند.
از این روش در دستبند و ساعت هوشمند برای ردیابی ضربان قلب استفاده می شود. شرکت هایی مانند اپل، گوگل و سامسونگ نیز ساعت های هوشمند خود را با استفده از این روش ابداع نموده اند. اگرچه کارآفرینی قابل توجهی در این زمینه وجود دارد اما هزینه این دستگاه ها همچنان بالا است و باتری آنها باید شارژ شود. بسیاری از آزمایش ها با استفاده از لباس های هوشمند، به نظارت بر سلامت کلی و سلامت قلب و عروق به طور ویژه پرداخته اند.
در 10 سال گذشته، پروژه های مهمی شروع شده اند تا راهکار هایی را برای مراقبت از بیماران و بهبود سبک زندگی آنها ارائه دهند و دستیابی سریع به مراقبت موثر را آسان نمایند. پژوهشگران در این پروژه ها، منسوجات و لباس های دارای حسگر را برای تشخیص تنفس، ضربان قلب، تحلیل الکتروکاردیوگرافی، شتاب و حرکت طراحی کردند.
بعلاوه، آنها دستگاه هایی را برای نظارت بر چاقی و افسردگی، جلوگیری از سکته، فراهم کردن آرامش و پیشگیری از استرس در دسترس قرار دادند. این پروژه ها به ویژه به مسائل بیماران مبتلا به نارسایی قلبی و توانبخشی بیماران مبتلا به بیماری ایسکمیک قلب پرداختند.
با توجه به حجم بزرگ منابع مراقبت های بهداشتی مورد احتیاج برای یاری به افراد مبتلا به این بیماری ها، یکی از اهداف اصلی این پروژه ها به دست آوردن اطلاعات کافی در خصوص زندگی روزمره بیماران برای پیش بینی حادثه پیش از وقوع، ارائه درمان به موقع و جلوگیری از بستری شدن در بیمارستان است.
با توجه به حجم بزرگ منابع مراقبت های بهداشتی مورد احتیاج برای یاری به افراد مبتلا به این بیماری ها، یکی از اهداف اصلی این پروژه ها به دست آوردن اطلاعات کافی در خصوص زندگی روزمره بیماران برای پیش بینی حادثه پیش از وقوع، ارائه درمان به موقع و جلوگیری از بستری شدن در بیمارستان است.
در حال حاضر، لباس های هوشمندی در دسترس هستند که می توانند ضربان قلب و تغییرات آن را تجزیه و تحلیل نمایند. این لباس ها می توانند تغییرات ضربان قلب را ردیابی نمایند و آریتمی قلبی تشخیص دهند. این پیشرفت در حال حاضر، یک دستاورد بزرگ به شمار می رود.
بیماران در آینده نزدیک، یک تغییر بنیادین را در پیشگیری، تشخیص و درمان بیماری تجربه خواهند کرد. به سادگی می توان تصور کرد که اطلاعات مورد احتیاج چگونه به واسطه تجهیزات الکترونیکی ارائه می شوند و مدیریت آنها چگونه به واسطه هوش مصنوعی صورت می گیرد.
نظارت بر سلامتی با یاری لباس های هوشمند
لباس هایی که حسگرهای هوشمند را در بر دارند، راهی بسیار مناسب برای نظارت بر سلامتی بیماران و ارائه جریان مداوم داده ها به پزشکان به شمار می فرایند. با وجود لباس های هوشمند، بیماران دیگر مجبور نیستند که به طور مکرر به مراکز درمانی مراجعه نمایند و در زمان و هزینه صرفه جویی می شود.
صدها پژوهشگر در حال حاضر از لباس های هوشمند برای کاهش دفعات مراجعه بیماران به مراکز درمانی استفاده می نمایند. کاربران به سادگی، لباس های هوشمند قابل شستشو را می پوشند که دستگاه الکتروکاردیوگراف داخلی و حسگرهای تنفسی را در بر دارند. از آنجا که این لباس های هوشمند در آزمایش ها غیرتهاجمی عمل می نمایند، توجه افراد بسیاری را به خود جلب نموده اند اما پژوهشگران سعی دارند انواع دقیق تر و غنی تری از این لباس ها ابداع نمایند که داده های مورد احتیاج را در لحظه ارائه می دهند. پژوهشگران سراسر دنیا در حال آنالیز این موضوع هستند که لباس های هوشمند حامل حسگرهای پزشکی چگونه می توانند سیستم چند صد ساله جمع آوری داده های مورد احتیاج برای تشخیص و مدیریت یک بیماری را متحول نمایند.
لباس های هوشمند، یک پیشرفت قابل توجه برای افرادی به شمار می فرایند که به بیماری های مزمن مبتلا هستند و به نظارت دائمی احتیاج دارند. پیشرفت های اخیر نشان می دهند که بیماری های مزمن کنونی، به زودی با یاری لباس های هوشمند، قابل کنترل تر خواهند بود. بازار قابل توجهی برای منسوجات هوشمند وجود دارد و نوآوری های نو در این زمینه همچنان در حال رشد هستند.
پیشرفت های اخیر نشان می دهند که بیماری های مزمن کنونی، به زودی با یاری لباس های هوشمند، قابل کنترل تر خواهند بود.
پیراهن هوشمندی را تصور کنید که بدون احتیاج به لوازم جانبی دیجیتال یا حسگر متصل به بدن می تواند به میزان یک دستگاه پوشیدنی، اطلاعات جمع آوری کند و این کار را با دقت بهتری انجام دهد.
اگرچه دستگاه های پوشیدنی، محدودیت های نظارت بر سلامت را پشت سر گذاشته اند اما هنوز با محدودیت هایی روبرو هستند. به عنوان نمونه، بسیاری از افراد ممکن است از این دستگاه ها خسته شوند و آنها را پس از استفاده کوتاه مدت رها نمایند. بیشتر اوقات، این دستگاه ها در کشوها قرار می گیرند. نظر کارشناسان این است که لباس های هوشمند می توانند مزایای خاصی نسبت به پوشیدنی های کنونی داشته باشند. لباس های هوشمند بدون شک راحت تر و بادوام تر خواهند بود. بعلاوه، قابل شستشو هستند و بیشتر می توان به آنها اطمینان کرد.
به نظر می رسد پوشیدنی هایی که اکنون می شناسیم، به زودی با لباس های هوشمند به چالش کشیده شوند. فراوری لباس های هوشمند، یک کوشش چندرشته ای است و به اطلاعات رشته های گوناگونی از جمله طراحی پارچه و بعلاوه جنبه های گوناگون فناوری دیجیتال احتیاج دارد. به لطف تخصص رو به رشد در زمینه حسگرهای پارچه ای و مواد بیومتریک نساجی، لباس های هوشمند ممکن است به زودی مانند تلفن های همراه هوشمند کنونی، در همه جا حاضر باشند.
یک استارتاپ موسوم به هکسوسکین(Hexoskin)، نوعی لباس هوشمند ابداع نموده اند که می تواند داده های مورد احتیاج از جمله داده های مربوط به ضربان قلب، الگوی خواب و افزایش سن را در کاربر خود ردیابی کند. پیر الکساندر فورنیه(Pierre-Alexandre Fournier)، مدیر عامل و از بنیان گذاران این استارتاپ گفت: پیشرفت لباس های هوشمند در حوزه پزشکی، به بهبود عملکرد آنها در نظارت بر بیماران و داده هایی که ارائه می دهند، بستگی دارد.
پیر الکساندر فورنیه(Pierre-Alexandre Fournier)، مدیر عامل و از بنیان گذاران این استارتاپ گفت: پیشرفت لباس های هوشمند در حوزه پزشکی، به بهبود عملکرد آنها در نظارت بر بیماران و داده هایی که ارائه می دهند، بستگی دارد.
آلان آنتین(Alan Antin)، از پژوهشگران این پروژه گفت: در سال های اخیر، تمایل به استفاده از لباس های هوشمند در میان مردم افزایش یافته است. این پوشیدنی های هوشمند به ویژه می توانند میزان پذیرش را در میان کاربران بی میل افزایش دهند.
داده های جمع آوری شده با حسگرها، در یک دستگاه کوچک مستطیل شکل ذخیره می شوند که در جیب های زیپ دار لباس قرار می گیرد. پژوهشگران و پزشکان می توانند این داده ها را از راه دور با استفاده از پلتفرم های مخصوص تحت نظارت و تجزیه و تحلیل قرار دهند و بیماران فقط باید برای دریافت دوز داروی خود به مراکز درمانی مراجعه نمایند.
هکسوسکین، یک پروژه پنج ساله را برای جمع آوری داده های بیولوژیکی و حیاتی به وسیله لباس هوشمند و نظارت بر سلامت کاربران راه اندازی نموده است. فورنیه گفت: این پروژه، بزرگترین پایگاه داده مربوط به قلب، ریه و فعالیت های بلندمدت را ایجاد می نماید.
پژوهشگران دانشگاه دالیان(Dalian University) چین، روی نوعی پیراهن کار می نمایند که می تواند فعالیت غیرطبیعی قلب را تشخیص دهد. این پیراهن می تواند عملکرد یک دستگاه نوار قلب را داشته باشد. این نوآوری، بستری را برای نظارت بر شرایط قلبی-عروقی با دقت بالا فراهم می نماید. استفاده از این سیستم آسان است و داده هایی که جمع آوری می شوند، می توانند اطلاعات معناداری را ارائه دهند که پیشتر فقط در بیمارستان قابل دسترسی بودند.
لباس های هوشمند شرکت آتوس(Athos)، لباس های مخصوص ورزش هستند که میکروحسگرهایی برای ردیابی حرکت عضلات، ضربان قلب و تنفس در آنها تعبیه شده اند. قابلیت های این لباس های هوشمند می توانند از آسیب تماشا کاربران هنگام ورزش کردن جلوگیری نمایند.
جوراب هوشمندی که دیابت را تشخیص می دهد!
صنعت پوشاک هوشمند، هدف قرار دادن بیماری های ویژه ای را شروع نموده است. یکی از این بیماری ها دیابت است که عوارض ناشی از آن، یک مشکل مهم به شمار می رود. از دست دادن تحرک و استقلال که بعضی از مبتلایان به دیابت با آن روبرو هستند و بعلاوه، هزینه های مرتبط با مراقبت های بهداشتی، نگران نماینده است.
استارتاپی موسوم به سیرن کر(Siren Care)، نوعی جوراب هوشمند ابداع نموده است که می تواند زخم ناشی از دیابت را تشخیص دهد و از قطع عضو در افراد مبتلا به این بیماری جلوگیری کند. تشخیص به موقع در این فرایند، حیاتی است. از آنجا که التهاب زخم با افزایش دما همراه است، آنالیز دمای پوست پا می تواند به شناسایی بسیاری از زخم های ناشی از دیابت یاری کند.
سیرن کر با توجه به این داده ها، جورابی را ابداع نموده است که می تواند دمای پا را در لحظه و در شش ناحیه متفاوت پا میزان گیری کند. این نواحی به طور ویژه انتخاب می شوند زیرا شایع ترین نواحی مستعد آسیب در افراد مبتلا به دیابت هستند.
سیرن کر با توجه به این داده ها، جورابی را ابداع نموده است که می تواند دمای پا را در لحظه و در شش ناحیه متفاوت پا میزان گیری کند. این نواحی به طور ویژه انتخاب می شوند زیرا شایع ترین نواحی مستعد آسیب در افراد مبتلا به دیابت هستند.
نکته قابل توجه در خصوص محصول سیرن کر این است که حسگر در پارچه جوراب تعبیه شده است و تا زمانی که کاربر جوراب را به پا دارد، احتیاجی نیست که چیزی به بدن او متصل شود.
تمام داده های جوراب ها با استفاده از بلوتوث به اپلیکیشن سیرن ارسال می شوند؛ بنابراین کاربر می تواند شرایط پاهای خود را در لحظه کنترل کند. این برنامه نمراتی را برای سلامتی پا در نظر می گیرد و در صورت لزوم به کاربر هشدار می دهد تا به اصلاح فعالیت خود بپردازد یا به یک متخصص مراجعه کند. کاربران با مجهز شدن به این فناوری نو می توانند فعالیت خود را با نظارت بر دمای پوست تغییر دهند.
اورپیکس مدیکال تکنولوژیز(Orpyx Medical Technologies)، شرکت دیگری است که روی فناوری هایی برای پیشگیری از بروز زخم ناشی از دیابت در پا کار می نماید. این شرکت نوعی کفی طراحی نموده است که می تواند داده ها را از پا بگیرد و آنها را به صورت بی سیم به یک ساعت هوشمند منتقل کند. بدین ترتیب، کاربر می تواند در خصوص افزایش فشار مطلع شود و به اصلاح فعالیت خود بپردازد.
شرکت آمریکایی سنسوریا(Sensoria)، نوعی جوراب هوشمند ارائه داده است که می تواند داده های مربوط به دویدن کاربر خود را ردیابی کند. حسگرهای پارچه ای پیشرفته ای که در این جوراب هوشمند تعبیه شده اند، می توانند گام ها، سرعت، مسافت طی شده، ارتفاع و حتی نحوه فرود آمدن پای کاربر را هنگام راه رفتن یا دویدن ثبت نمایند.
جوراب های هوشمند فقط برای ورزشکاران نیستند. جوراب های شرکت سیرن با در نظر گرفتن ایمنی همه کاربران به ویژه افراد مبتلا به دیابت ساخته شده اند. این جوراب ها که برای یاری کردن به جلوگیری از آسیب پا در افراد مبتلا به دیابت طراحی شده اند، به میکروحسگرهایی مجهز هستند که در پارچه جوراب بافته می شوند تا تغییرات دما را که نشانه ای از بروز التهاب است، تشخیص دهند. از آنجا که بعضی از افراد مبتلا به دیابت ممکن است از بی حسی در پاهای خود رنج ببرند، شاید متوجه این التهاب نشوند و در معرض خطر ابتلا به زخم پا قرار بگیرند. این جوراب ها به وسیله زنگ هشدار یا فرستادن پیغام متنی به تلفن همراه هوشمند، کاربران را از التهاب احتمالی مطلع می نماید.
لباس های هوشمندی که از مرگ نوزادان پیشگیری می نمایند!
با توجه به این که سندروم مرگ ناگهانی نوزاد(SIDS) سالانه در خصوص نوزادان بسیاری رخ می دهد، عجیب نیست که بعضی از سازندگان لباس های هوشمند بر طراحی لباس هایی برای ایمن نگه داشتن نوزادان هنگام خواب تمرکز دارند.
شرکت اوولت(Owlet)، نوعی جوراب هوشمند برای نوزادان طراحی نموده است که می تواند به آنالیز شرایط نوزادان هنگام خواب بپردازد.
شرکت نئوپندا(Neopenda) نیز نوعی کلاه طراحی نموده است که می تواند به شناسایی بی نظمی های مزمن خواب و بیماری هایی مانند ذات الریه، اختلالات مزمن ریوی، برونشیت و نقایص قلبی یاری کند.
این لباس های هوشمند مخصوص نوزاد، علائم حیاتی مانند تنفس، ضربان قلب و حتی اشباع اکسیژن را کنترل می نمایند. اگر هر یک از این موارد به سطوح خطرناک برسند، بلافاصله هشداری به تلفن همراه هوشمند والدین فرستاده می شود.
لباس های هوشمند در عملیات نظامی
عملیات نظامی، عرصه ای پرکاربرد و چالش برانگیز برای لباس های هوشمند به شمار می رود. لباس های هوشمند می توانند به حفظ سلامتی و ایمنی کاربران خود هنگام عملیات نظامی که معمولا در محیطی خشن و ناملایم انجام می شوند، یاری نمایند.
تبدیل لباس به بخاری قابل حمل!
بخاری های چاپ سه بعدی که در دستکش، شلوار، ژاکت، کلاه ایمنی و چکمه تعبیه می شوند، می توانند کاربران خود را در هوای سرد و ناملایم، گرم نگه دارند. در این بخاری های چاپ سه بعدی، از جوهرهای رسانا متشکل از نقره و کربن استفاده می شود و گرما تقریبا به هر نوع پارچه ای منتقل می شود.
شرکت آمریکایی بی تی آی(BTI)، نوعی بخاری چاپ سه بعدی برای قرار دادن در لباس های نظامی طراحی نموده است که برخلاف فناوری های گرمایشی قدیمی، سیم های پیچیده و ناراحت نماینده ندارند و محدودیتی برای کاربر خود ایجاد نمی نمایند. نظامیان با یاری این فناوری می توانند سرما را راحت تر تحمل نمایند و عملیات خود را بدون سختی انجام دهند.
یونیفرم هوشمند
حسگرها و تجهیزات الکترونیکی که به یونیفرم های نظامی دوخته می شوند، می توانند آنها را به لباس های مناسبی برای موقعیت های حساس تبدیل نمایند. با پیشرفت هوش مصنوعی و یادگیری ماشینی انتظار می رود که قابلیت های این حسگرها نیز افزایش یابند و پیشرفت های قابل توجهی را در حوزه نظامی ایجاد نمایند.
شرکت بی تی آی در این زمینه نیز گامی برداشته و لباس های نظامی را به حسگرهای بیومتریک مجهز نموده است. این حسگرها که در بافت لباس قرار می گیرد، قابلیت کشش پذیری همراه با لباس را دارند و محدودیتی برای حرکت کردن کاربر خود ایجاد نمی نمایند. این حسگرها را می توان هم در لباس و هم در کلاه سربازان تعبیه کرد تا اطلاعات حیاتی مربوط به سلامتی آنها از جمله ضربان قلب و تنفس را از راه دور ردیابی نمایند. اطلاعات جمع آوری شده با این حسگرها، به وسیله بلوتوث به دستگاه هوشمند مورد نظر منتقل می شوند تا سلامتی کاربران به صورت مداوم مورد آنالیز قرار بگیرد.
با توجه به پیشرفت حسگرها، تجهیزات الکترونیکی و فناوری های مرتبط با آنها پیش بینی می شود که کاربرد لباس های هوشمند تنها به چند حوزه محدود نشود و در زمینه های گوناگونی به کاربران یاری کند.
منبع: خبرگزاری ایسنا