Умная одежда что это такое
Что такое «умная одежда», кому и зачем нужна «умная» одежда
Одежда для здоровья — это, по сути, «умная» одежда с электронной «начинкой». Она полезна тем, кто следит за организмом или страдает хроническими заболеваниями и нуждается в постоянном наблюдении. Встроенные электронные датчики и биосенсоры контролируют биометрические показатели владельца: пульс, давление, дыхание, температуру.
Эксперименты со смарт-одеждой начались ещё в 1968 году. Тогда мир увидел светящиеся в темноте платья и ремни со встроенным сигналом сирены. Почти 20 лет назад Philips и Levi Strauss & Co презентовали коллаборацию — куртку со встроенным MP3-плеером, стереонаушниками, мини-микрофоном, сотовым телефоном, гарнитурой и пультом управления.
Позже к производителям смарт-одежды присоединились и спортивные бренды. Они начали создавать форму для тренировок с сенсорами, которые синхронизируются с приложением на телефоне и передают данные о пульсе, давлении, физической активности, потраченных калориях. Так, в 2011 году adidas представил «умные» бутсы Adizero f50 со встроенным чипом, который измеряет пульс, скорость движения, количество шагов и их длину. Через два года немецкий бренд объединился с Google и разработал говорящие кроссовки, которые умеют давать советы, хвалить за тренировки и ругать за лень.
Несколько лет спустя появился смарт-бюстгальтер OMsignal, отслеживающий частоту сердечных сокращений, после — ремень Samsung с датчиками контроля веса, а позже — футболка Lenovo, которая предупреждает о сердечном приступе. На этом производители не остановились, и со временем «вещей-гаджетов» стало ещё больше. Вполне возможно, скоро предметы гардероба, которые помогают контролировать здоровье, станут частью повседневной жизни. А пока расскажем, что дизайнеры предлагают уже сейчас.
Носки для людей с диабетом
Пациенты с диабетом часто сталкиваются с отёками ног — ткани и кожа в этом случае становятся более уязвимыми для травм и инфекций. Производители медицинского стартапа Siren Care решили бороться с этой проблемой и разработали «умные» носки с датчиками температуры, которые предупреждают развитие опухоли у диабетиков.
Сенсоры, которые вплетены в ткань носка, передают данные в приложение Siren, которое можно установить на смартфон. В случае повышения температуры программа предупреждает пользователя о необходимости скорректировать активность или обратиться к врачу.
Что такое «умная» одежда и почему мы до сих пор ее не носим
«Электрические девушки»: предшественники «умной» одежды
В 1884 году в Лондоне показали балет, артистки которого использовали в своих костюмах электрические лампочки — в то время они только приобретали популярность и почти заменили газовое освещение. После этого выступления журналисты The New York Times выпустили сатирический материал «Электрические девушки»: там редакция будто бы рекламировала компанию Electric Girl Lightening, в которой можно было арендовать живой светильник (в виде дамы с гирляндами) на любой вкус.
Позже, в 1910 году, развитие «электронной» одежды продолжилось: американский инженер Артур Кэррон запатентовал технологию перчаток с подогревом. Они работали по принципу омического нагрева — электрический ток проходил через проводящие волокна, сопротивление в которых приводило к эффекту нагрева. А в 1968 году в нью-йоркском Музее Современного искусства состоялась выставка Body Covering, где дизайнеры представили светящиеся в темноте платья и ремни со встроенным сигналом сирены
Все с собой: как персональный компьютер повлиял на дизайн одежды
В 1980-х годах, когда персональные компьютеры, созданные Apple Computer Company, вышли в массовое производство, разработчики задумались о создании «умной» одежды. Так, в 1986 году Puma выпустила первые кроссовки с электронным оборудованием и программным обеспечением — Puma RS-Computer (RS — Running System, «беговая система»). В кроссовках был небольшой вычислительный блок, который, подключаясь к персональному компьютеру, вроде Apple II или Commodore 64, передавал данные о забеге — пользователь мог увидеть количество пройденных километров и сожженных калорий. Несколько лет назад компания перевыпустила Puma RS-Computer ограниченным тиражом.
Со временем доступных для массового потребителя электронных устройств становилось все больше, и представители компании Philips и Levi Strauss почитали, что нужно создать одежду, которая могла бы вместить все персональные устройства. В 2000 году в продаже появилась куртка, надев которую, можно было отказаться от MP3-плеера, сотового телефона и гарнитуры — все это было в куртке Philips и Levi’s. Чтобы позвонить, достаточно было поднять воротник, чтобы включить музыку — дотронуться до кармана, а отрегулировать громкость звука — с помощью нескольких кнопок на рукаве. Из-за высокой цены куртки сняли с продаж уже через год.
На пути развития «умной» одежды было несколько преград. Во-первых, разработчикам нужно было продумать размер подключаемых устройств и подзарядку аккумуляторов. Во-вторых, проверить их стойкость к воде: одежда и электроника в ней должны были справлять со стиркой и влагой. Немаловажную роль играл и дизайн.
Одежда с чипами и датчиками: как костюмы взаимодействуют с гаджетами
Современные технологии дают гораздо больше возможностей для создания «умной» одежды, однако она все еще медленно и неуверенно появляется на рынке.
В 2013 году Adidas совместно с Google выпустили говорящие кроссовки, которые ругали своего владельца за лень, хвалили во время тренировок и даже раздавали советы. А в 2016 году Samsung создал Smart Suit — костюм со встроенным NFC-чипом, способным разблокировать телефон или поделиться электронной визиткой.
Levi’s тоже решила повторить опыт создания «умной» одежды, объединившись с Google. Компании разработали чип на базе технологии Jacquard, который вшивают в одежду (джинсовые куртки, кроссовки, рюкзаки). Устройство считывает жесты владельца и передает команды на подключенный смартфон. С помощью такого чипа можно управлять музыкой, навигатором или звонками.
Разработчики Xiaomi не остались в стороне и придумали футболку со съемным датчиком ЭКГ. Благодаря сенсорным волокнам COTECH и интеллектуальному чипу, установленному в районе груди, он считывает состояние пользователя и вибрацией оповещает его о повышении пульса, работе сердечно-сосудистой системы. Все данные устройство передает в специальное приложение на мобильном телефоне.
Еще один пример — спортивная одежда компании Athos. За счет разветвленной сетки сенсоров и технологии электромиографии костюмы помогают спортсменам контролировать загруженность мышц, позволяя регулировать интенсивность тренировок и делать их эффективнее. А экзоперчатки, разработанные израильским стартапом Yehonatan Medical, благодаря искусственным мышцам с электроактивными полимерами усиливают хват: сенсор контролирует мышечную активность и посылает электрические разряды в полимеры. Под воздействием электричества они изгибаются, усиливая работу пальцев.
Современная кольчуга и свитер, который не нужно стирать: ткань для «умной» одежды
Исследователи Калифорнийского технологического института придумали материал, одежда из которого затвердевает, словно плащ Бэтмена во время превращения в крылья. Создатели вдохновились дизайном кольчуги, которая с виду выглядит невесомой и мягкой, а на деле обладает высокой прочностью. Частицы сложной формой для новой ткани печатают на 3D-принтере с помощью полимеров и металлов. В твердом состоянии такой материал может выдержать вес, превышающий его собственный более чем в 50 раз. Его хотят в дальнейшем использовать для создания экзоскелетов и фиксации конечностей при переломах.
Еще одно новшество — ткань, которую нельзя испачкать, потому что она не впитывает влагу и грязь, и пятен на ней не остается. Один британский стартап уже выпустил худи из этой ткани. А китайские разработчики создали ткань со светящимися волокнами трех видов (хлопковыми, электропроводными и электролюминесцентными): так получился рукав с сенсорным дисплеем, с которого можно отправлять простые текстовые сообщения.
Несколько лет назад компания Under Armour представила пижаму, которая помогает спортсменам восстанавливаться во время сна. Полезная одежда сделана из ткани с элементами керамики, расположенными на изнанке. Во время отдыха спортсмена ткань поглощает естественное тепло человеческого тела и отражает тепловое излучение обратно, помогая мышцам и коже восстанавливаться. Первым протестировать «умную» пижаму удалось игроку в американский футбол Тому Брэди.
Выйдет ли «умная» одежда в массовое производство и нужна ли она вообще — неизвестно. Пока что все разработки стоят больших денег — опыт кроссовок Nike из фильма «Назад в будущее» показывает, что люди пока не готовы покупать такую одежду.
Что такое технология умной одежды и как она работает
Современные технологии производства тканей включают в себя интеллектуальную трансформацию одежды для получения определенного результата. С помощью технологии можно изменить дизайн одежды, чтобы она могла менять цвет, блокировать солнечный свет, собирать медицинские показания, излучать вибрации или даже отображать пользовательские сообщения.Вот некоторые из самых удивительных достижений в области технологии «умных» тканей.
реклама
Кольчужная ткань для умных экзоскелетов
Кольчуги или кольчужные рубашки использовались в средние века, но они, конечно, вышли из моды, верно?
Ошибаетесь. Они лишь трансформировались в нечто иное. В 2021 году инженеры из Калифорнийского технологического института (Caltech) и Наньянского технологического университета (NTU) в Сингапуре создали материал, похожий на кольчугу, который может менять своё состояние, становясь более прочным и выдерживая при этом нагрузку, в 50 раз превышающую его собственный вес.
Чтобы создать ткань, команда послойно соединила полые пластиковые или напечатанные на 3D-принтере алюминиевые элементы, которые сцеплялись между собой, позволяя им менять форму, но сохранять свою жесткость. По такому же принципу пакет с запечатанным в вакууме рисом становится жестким, так как у зерен нет места для движения. В таком состоянии ткань может выдерживать до одного килограмма веса, что больше, чем любая другая «умная» ткань, разработанная на сегодняшний день.
реклама
Сингапурские ученые из NTU разработали ткань, которая может становиться жесткой по требованиюСамоочищающаяся одежда
В 2016 году ученые из Мельбурнского королевского технологического института в Австралии разработали самоочищающуюся ткань путем «выращивания» наноструктур меди и серебра на хлопковых волокнах ткани
реклама
Процесс формирования металлических наноструктур на ткани заключался в обработке хлопковой ткани кислотным раствором хлорида олова, с последующим погружением ткани в раствор соли палладия, в результате чего на волокнах формировались палладиевые нити. И наконец, с помощью растворов содержащих ионы меди и серебра удалось вырастить фотоактивные металлические наноструктуры.
Самоочищающийся текстиль: Усовершенствованный с помощью нанотехнологий текстильочищает себя с помощью света.
Атомы металла в этих наноструктурах возбуждаются светом. Под воздействием света материал способен расщеплять органические вещества, очищаясь от пятен и грязи менее чем за шесть минут. Изобретение может оказаться полезным в таких отраслях промышленности как агрохимия и фармацевтика, но предстоит еще много работы по оптимизации метода. В частности необходимо предотвратить попадание частиц металла в сточные воды, (например в процессе стирки), что может привести к экологическим проблемам. Наночастицы серебра используемые для предотвращения запахов, убивают бактерии, но при определенных условиях они могут превратиться токсичные соединения.
Ткани, которые охлаждают
Использование кондиционеров и электрических вентиляторов для охлаждения составляет почти 20% от общего потребления электроэнергии в зданиях. А что если бы люди могли вообще не обогреваться?
реклама
В 2020 году группа исследователей из Стэнфордского университета (США) и Нанкинского университета (Китай) модифицировала шелковую ткань. Поскольку шелк отражает большую часть солнечного света, попадающего на него, он остается прохладным. Но ученые решили увеличить коэффициент отражения солнечного света и довели его до 95%. Таким образом, им удалось сделать шёлк на 3,5°C холоднее, чем окружающий воздух при солнечном свете.
Ученые добились этого, добавив в волокна шелка наночастицы оксида алюминия. Такие частицы отражают солнечный свет в ультрафиолетовом диапазоне. В результате испытаний новой ткани температура поверхности кожи осталась на 12,5°C ниже, чем при использовании одежды из обычного хлопка.
На первом этапе тестирования ученые использовали имитацию кожи, сделанную из силикона, покрыв её искусственным шёлком. Под воздействием прямых солнечных лучей температура имитации оставалась на 8°C ниже, чем при использовании натурального шёлка.
Затем они сшили из искусственного шелка рубашку с длинными рукавами и испытали её на добровольце при температуре 37°C. Проанализировав инфракрасные снимки, исследователи обнаружили, что модифицированный шелк нагревается не так сильно, как натуральный или хлопковый текстиль.
Более чем за год до этого группа исследователей из Национального института графена при Манчестерском университете разработала новый «умный» текстиль для теплоадаптивной одежды, используя инфракрасную излучательную способность (способность излучать энергию) графена.
Одежда для сбора энергии
В 2016 году исследователи из Технологического института Джорджии в Атланте создали ткань, которая может получать энергию, как от солнечного света, так и от движения человека.
Для ее изготовления команда переплела между собой нити шерсти, солнечные элементы из легких полимеров и трибоэлектрические наногенераторы на основе волокон, которые генерируют небольшое количество электроэнергии от механических воздействий, таких как вращение, скольжение или вибрация.
Ткань толщиной 320 микрометров обладает высокой гибкостью, воздухопроницаемостью и легкостью. Команда предполагает, что однажды ее можно будет интегрировать в палатки, шторы или даже одежду, а когда-нибудь эта технология поможет нам заряжать свои телефоны прямо по дороге на работу.
Программируемые волокна
В июне 2021 года инженеры из Массачусетского технологического института разработали «программируемые волокна», которые позволят хранить данные в одежде.
Волокна состоят из кремниевых чипов, электрически соединенных друг с другом. Таким образом, они имеют определенную емкость для хранения файлов, способную проработать до двух месяцев без дополнительного питания.
По словам старшего специалиста Йола Финка, эти цифровые волокна могут также служить в качестве датчиков для контроля физических показателей и, возможно в будущем для обнаружения заболеваний, особенно если в них будет встроена нейронная сеть. Нейронная сеть может помочь предсказать активность пользователя и особенности его тела и в конечном итоге позволит обнаружить проблемы со здоровьем на ранней стадии.
Одежда для биометрического мониторинга
Созданное компанией Myant, нижнее белье способно измерять уровень стресса, время пребывания в неподвижном состоянии, овуляцию, усталость водителя и многие другие параметры организма человека.
В 2020 году исследователи MIT также создали моющийся датчик, который отслеживает, жизненные показатели владельца и в перспективе может стать следующей важной вехой в области дистанционного здравоохранения.
Тем временем, исследовательский центр Empa в Швейцарии интегрировал оптические волокна в «умный» текстиль для контроля кровоснабжения кожи, чтобы избежать возникновения пролежней у неподвижных пациентов.
В свою очередь, датская компания Edema ApS создала стираемые чулки, модифицированные для обнаружения изменений объема ног, что особенно полезно для пациентов, страдающих от скопления жидкости или больных тромбофлебитом.
Существует множество вариантов применения «умной» одежды, и в ближайшее время их появится еще больше. И хотя умная одежда, возможно, еще не стала мейнстримом, когда-нибудь она может совершить революцию в мире нашей одежде.
Умная одежда будущего
С развитием технического и научного прогресса появляется всё больше возможностей улучшить жизнь человека. Одним из таких нововведений стала умная одежда.
Возможности умной одежды
Потенциал таких нарядов нельзя недооценивать. Уже сейчас такая одежда способна:
И это далеко не придел тех возможностей, которые интеллектуальная одежда способна дать человечеству.
Особенности интеллектуальной одежды будущего
Если технологии изготовления уже сейчас зашли настолько далеко, то в будущем такие наряды станут ещё более полезными. Ниже представлены свойства, которыми будет обладать умная одежда через 50-100 лет.
Все эти возможности находятся только в планах, но над технологиями их воссоздания уже идёт активная работа.
Основные компании-производители и их изобретения
Рынок умной одежды бурно развивается, на нём работают сотни компаний из сферы фитнеса и медицины.
Сейчас изготовлением таких технологий занимаются фирмы:
Первыми в мировой истории к производству интеллектуальной одежды прибегла компания Google. В партнёрстве с Levi’s были разработаны специальные нити, производящие электричество. Затем они выпустили куртку Levi’s® Commuter X Jacquard By Google, которую создали на основе умной ткани.
Такая куртка способна:
Стоит отметить, что такую куртку можно стирать до 10 раз без вреда для электроники.
Этот производитель выпустил кроссовки с автоматической шнуровкой и управлением со смартфона, созданные специально для баскетболистов. Игрок может управлять силой шнуровки вручную с помощью физических кнопок на обуви или сопутствующего приложения на смартфоне.
Xiaomi
Китайская компания создала куртку с режимом подогрева. Идея не удивительна, тем не менее этот предмет гардероба обойдётся покупателю значительно дешевле за аналоги от других производителей.
Hatsonic
Эта фирма производит шапки со встроенными наушниками. На них находятся открытые динамики, внешние клавиши управления и аккумулятор. Такое приспособление позволяет связаться с телефоном по Bluetooth и слушать музыку 6-8 часов.
Источник: Wildberries
Hi-fun
Эта итальянская компания производит перчатки со встроенной Bluetooth-гарнитурой. На манжете находятся блок управления с аккумулятором, а на кончиках пальцев динамик и микрофон. Так же они выпустили бейсболку, которая позволяем слушать музыку и говорить по телефону.
Tommy Hilfiger
Эта компания в 2018 году выпустила умную одежду серии Tommy Jeans Xplore. Во все вещи этой фирмы встроены датчики, которые определяют местоположение человека. Владелец такой одежды может получить вознаграждение за её ношение. Костюм работает по принципу игры Pokemon Go: собери сердечки в разных местах и получи приз.
Это далеко не полный перечень компаний, которые работают над внедрением электронной одежды в современные реалии.
Виды умной одежды
Современные интеллектуальные наряди можно разделить на такие категории:
Минусами подобной одежды являются высокие цены и ненадёжность сохраняемых данных. Поскольку такие вещи знают о своём владельце буквально всё, то вмешательство из вне может привести к утечке данных и неприятным последствиям.
Выводы
На данный момент умная одежда является довольно несложной технологией, так как в основном вмещает в себя по 2-3 функции. В её возможности входит Bluetooth, пульсометр, синхронизация с телефоном, гарнитура, регулировка температуры. Тем не менее в будущем такие технологии обещают активное развитие и большие перспективы.
Умная одежда: вещи, которые делают жизнь проще
Первая умная одежда, возможности которой превышали первоначально запланированные функции, появилась еще в 1980-х годах. Одной из таких вещей стали кроссовки фирмы Puma, которые можно было подключать к компьютеру, узнавая количество сделанных шагов и потраченных калорий. Сегодня ассортимент гораздо шире – мы выбрали самые актуальные модели.
Зимние умные вещи
Среди смарт-одежды, которая пригодится в холодное время года, выделяется выпущенная в октябре 2018 зимняя куртка от Runmi Technology и Xiaomi. На вид она ничем не отличается от обычной зимней верхней одежды – плотная ткань и гусиный пух в качестве подкладки. Однако в районе пояса и шеи находятся нагревательные элементы, питающиеся от аккумулятора на 10000 мАч.
Для подзарядки такой системы достаточно всего 90 минут, а работает она в мороз до –50°С не меньше 8 часов. Нагревом можно управлять с помощью всего одной кнопки на рукаве.
Умная куртка от Xiaomi для суровых зим
Следующая оригинальная вещь, которая поможет не замерзнуть зимой с помощью современных технологий – смарт-водолазка от бренда Polar Seal. Ее отличия от обычной одежды – две зоны нагрева и три режима (слабый, средний и сильный), каждый из которых обозначается своим цветом светодиода.
Водолазка Polar Seal согреет холодной зимой
Благодаря сверхтонкому нагревательному элементу, расположенному между слоями полиэстера и эластана, водолазка нагревается за 10 минут и делает комфортным пребывание на холоде в течение 6-8 ч. Встроенную батарею можно подключить к обычному павербанку, увеличивая время зарядки. Стоимость модели при заказе в Росии – 23 000 рублей.
Смарт-перчатки
Зимой пригодится не только куртка и водолазка, но и перчатки – например, модель Hi-Fun. В них встроен динамик и микрофон (в большой палец и мизинец), благодаря которым они заменяет Bluetooth гарнитуру. Перчатки делают из двух материалов – кожи и ткани. Стоимость первого варианта – 100 евро, тканевого – 60 евро.
Перчатки Hi-Fun помогут всегда оставаться на связи
Еще одна модель умных перчаток называется Polartec Power Stretch Pro. Сделанная из толстого флиса и кожи вещь отлично подходит для зимы, когда руки замерзают на морозе. Благодаря использованию специальной технологии UR Powered в таких перчатках можно пользоваться смартфоном, нажимая на экран любым из пяти пальцев. Power Stretch Pro выдерживают температуру до –4ºC и неподвержены воздействию влаги. В России такие перчатки можно купить за 2000 рублей.
Умная лыжная маска
Смарт-одежда выпускается и для любителей горных лыж. Одна из моделей – специальная лыжная маска со встроенной экшн-камерой Zeal Optics HD Camera, состоит из нескольких элементов:
Лыжная маска Zeal запишет эффектное видео спуска
Широкоугольная камера маски позволяет снимать качественные видеоролики прямо во время спуска: видоискатель находится внутри очков, позволяя следить за тем, что попадает в кадр. Стоимость гаджета, легко справляющегося и с защитой лица, и со съемкой, составляет около 19 000 рублей.
Белье с дополнительными функциями
В списке умной одежды можно найти и нижнее белье – например, комплект для женщин от бренда Skiin. Его конструкция включает 6 встроенных в ткань датчиков, фиксирующих сердечный ритм, давление и температуру. Эти же сенсоры, которые можно достать и подзарядить, контролируют вес и скорость движения.
Приложение Skiin поможет тренироваться
Умные носки Blacksocks никогда не потеряются
Умная одежда для ног
Интересный вид смарт-одежды – леггинсы Nadi X, созданные компанией Wearable X. С их помощью владелец (точнее, владелица) повышает эффективность занятий йогой. Леггинсы комплектуются 5 сенсорами – на бедрах, лодыжках и коленях. Датчики синхронизируются со смартфоном с помощью приложения, которое помогает выбрать позу для упражнения – если движения не соответствуют выбранной позиции, сенсоры вибрируют, показывая, что нужно уделять больше внимания занятию, а после принятия правильного положения вибрация прекращается.
Среди других особенностей девайса – встроенное устройство питания под коленом, незаметное и не мешающее движениям. Ткань леггинсов эластичная, талия завышена, а стоимость достигает 25 000 рублей. Единственный недостаток смарт-штанов – совместимость только с iOS.
Умные шорты Lumo Run
Данные передаются по беспроводной сети на телефон, а специальное приложение не только оценивает эффективность пробежки, но и дает советы по ее оптимизации. Шорты выпускаются для мужчин и женщин и тоже совместимы только с айфонами.
Смарт рубашки и футболки
Рубашка Arrow легко впишется в офисный стиль
Умные головные уборы
Итальянская компания Hi-Fun выпускает умные бейсболки Hi-cap, которые способны заменить беспроводные наушники. Кнопки управления гарнитурой расположены на ободке головного убора, а для зарядки используется порт miniUSB. Кепка выдерживает столько же стирок, сколько обычная бейсболка. Купить ее можно на сайте разработчика за 60 евро.
Еще один головной убор от Hi-Fun предназначен уже для зимы – но, в отличие от большинства другой зимней одежды, не обладает никакими согревающими функциями. Фактически, это обычная шапка, но с наушниками, которые можно синхронизировать со смартфоном по Bluetooth. Время работы встроенного в головной убор гаджета – до 8 часов, а стоимость – около 2000 рублей.
Смарт-обувь
Умные кроссовки от Xiaomi ничем не отличаются от «обычных»
Зачем нужна умная одежда?
Разработчики умной одежды создают свою продукцию в первую очередь для спортсменов – большая часть их функций просто дублирует возможности фитнес-трекеров. Однако среди этих гаджетов можно найти достаточно полезные и вполне доступные по цене вещи, упрощающие прослушивание музыки или использование смартфона.
Пока цена смарт-одежды остается достаточно высокой, пользователи будут выбирать недорогие устройства – возможно, с меньшей функциональностью, зато доступные. К сожалению, большая часть умных вещей не продается в России и СНГ – но если вы хотите приобщиться к тренду, закажите в интернете, например, кроссовки от Xiaomi или шапку со встроенными наушниками.