Max, 04.08.2015

«Мягкие» сенсоры как часть жизни и работы человека

Рынок носимых устройств расширяется очень быстро, IoT все плотнее входит в нашу жизнь. При этом подавляющее число умных гаджетов оснащены различными сенсорами, которые следят за всем — от температуры кофе в кофеварке до сердечного ритма пользователя.

Тем не менее, будущее носимых устройств и умных сенсоров — это нечто большее, чем пульсометр в Apple Watch. Стандартные сенсоры на обычных гаджетах не смогут вести полноценный мониторинг за нашей активностью или отдыхом. Человек — это динамическая система, которая меняется ежесекундно. И для полноценного мониторинга нужны сенсоры нового типа.

Время для мягких сенсоров

В отличие от обычных сенсоров, которые отслеживают движение или характеристики твердых объектов, мягкие сенсоры разработаны для взаимодействия с телом, мягкими тканями человека. И поскольку размер таких сенсоров очень небольшой, они могут отслеживать изменение очертаний этих мягких структур.

Эластичные, растяжимые системы могут использоваться для отслеживания активности человека без непосредственного отслеживания его движений. Сенсоры такого типа могут размещаться на теле, вшиваться в одежду, приклеиваться или встраиваться. Человек практически не ощущает подобную систему, но она есть и работает.

Возможности — бесконечны. Эластичные, мягкие сенсоры обладают значительным потенциалом для того, чтобы изменить реальность потребительской умной электроники.

Спорт

Да, спорт идеально подходит для использования сенсоров нового типа. «Подключенный» спортсмен уже, скорее всего, работает в одежде, оснащенной различными датчиками, которые могут измерять пульс, давление, скорость бега, замерять параметры силовых упражнений. Тем не менее, практически все современные устройства выполняют одну задачу — отслеживание биометрических данных.

А вот мягкие сенсоры выводят такой мониторинг на новый уровень, собирая и биомеханические параметры, позволяющие спортсменам и тренерам лучше понимать работу тела, отдельных мышц, частоту дыхания, технику движения, осанку и риск получения травм.

Компании вроде Heddoko уже начали интеграцию тканевых сенсоров в спортивную одежду для отслеживания всех движений спортсмена. Как результат — профессионалы могут анализировать любой этап тренировки, просматривая как биометрические, так и биомеханические параметры.

Здравоохранение

Больницы и врачи также уже получили большое количество инструментов для улучшения эффективности лечения. Уровень глюкозы в крови, давление крови, частота сердечного ритма — все это отслеживается с очень высокой точностью. Тем не менее, медицина — та сфера, где новые технологии могут применяться очень широко.

Беспроводные и проводные мягкие сенсоры позволят врачам следить за организмом пациента и днем и ночью, как в больничных условиях, так и во время пребывания человека дома.

Пациенты, которые нуждаются в физиотерапевтических процедурах, смогут видеть эффективность такой работы, включая оценку отдельных упражнений и прогресс в восстановлении организма. Врач сможет получать все данные в режиме реального времени, причем пациент в это время может находиться дома или на работе, а не в больнице.

Одним из примеров использования новых технологий в медицине является «робот с 7 пальцами», созданный специалистами MIT:

Автомобили

Во многих автомобилях уже используется более, чем 100 сенсоров (в зависимости от модели) для оценки поломок, давления в шинах, температуры внутри и снаружи автомобиля, безопасности и т.п. Мягкие сенсоры открывают новые возможности для обеспечения еще более высокого уровня комфорта водителя и пассажиров.

Так, встроенные в сидения мягкие сенсоры смогут определять количество человек в машине, показывать распределение веса и осанку водителей и пассажиров.

Сидения могут изменять свою форму и положение в зависимости от предпочтений человека, обеспечивая максимальный комфорт для водителя. Системы безопасности также могут настраиваться индивидуально, автоматически определяя, кто находится на определенном месте — взрослый или ребенок. Это может быть полезным при авариях, во время срабатывания воздушных подушек.

Виртуальная, дополненная реальность

Хотя компании вроде Google уделяют достаточно много внимания виртуальной реальности, развитие этой сферы находится только на одном из начальных этапов развития.

В виртуальной реальности не работают клавиатуры и сенсорные экраны. Здесь нужно использовать как можно большее количество сенсоров и детекторов, обеспечивающих взаимодействие пользователя с виртуальностью. Мягкие сенсоры могут быть именно тем, чего сейчас не хватает VR-системам.

К примеру, движения и «язык тела» могут объединяться с биометрическими данными, для определения типа реакции человека на определенные события в виртуальности. Погружение, таким образом, должно быть полным, с развернутой обратной связью.

Простое решение

Приведенные выше примеры — только вершина айсберга. Довольно долгое время мы фокусировались над задачей изменения круга задач для сенсоров и детекторов, стараясь брать решения из промышленности, и подгонять их под наши собственные мягкие тела. Но это не совсем верное решение — «твердые» сенсоры не могут выполнять все необходимые задачи со 100% эффективностью.

А вот мягкие сенсоры, которые сейчас у нас есть, позволяют достичь гораздо большего — мира, где технологии умнее, незаметнее и совершеннее. И наша жизнь, в результате, может также стать более совершенной.

Метки датчик, прогнозы, сенсоры