Smarta kläder ( wearable technology ) är kläder som interaktivt kan interagera med omgivningen, uppfatta signaler, bearbeta information och utlösa svar [1] .
"Smart" är inte längre begränsat till kläder som uppfyller denna definition. Förutom speciella medicinska eller militära dräkter som verkligen kan spåra en persons och miljöns tillstånd och bearbeta denna information, kan epitetet "smart" i pressen också appliceras på kläder som endast fungerar som en plattform för att fästa elektronik, t. till exempel till jackor med insydda spelare . På grund av termens vaghet kan sådana garderobsartiklar inte ignoreras i recensionen av "smarta" kläder, men ändå:
”En jacka med inbyggd mobilficka blir inte smart. "Smarta" kläder bör tillföra klädesplagget vissa icke-klädesegenskaper, så att dess normala funktioner inte kränks, till exempel så att kläderna kan tvättas och bäras. Idealiskt ger smarta kläder funktioner som inte är kläder, såsom hälsoövervakning, utöver klädernas traditionella funktion för att skydda kroppen från miljöpåverkan]. Sådana kläder kan till exempel samla in data och antingen automatiskt överföra den trådlöst till en extern dator, eller bearbeta den på egen hand och svara på resultaten av beräkningar utan användaringripande” [2] .
"Smarta" kläder kan utrustas med:
Dessutom kan andra elektroniska enheter, såsom spelare, GPS- system och liknande , bäddas in i "smarta" kläder [3] .
Data från sensorerna genomgår primär bearbetning med elektronik som sys in i kläder , och sedan överförs de i många fall till en smartphone eller annan extern enhet, där de analyseras av mobilapplikationer .
Förutom vanligt tyg kan 3D- printade element användas som grund för elektronik i "smarta" kläder . Till exempel presenterades en sådan klänning hösten 2014 på utställningen Intel Design Forum 2014. Kläderna är dekorerade med lysdioder som reagerar på humöret hos personen som bär dem, tack vare att han läste hans hjärnaktivitet [4] .
De första försöken att kombinera kläder och elektriska element går tillbaka till slutet av 1800-talet, när glödlampor började spridas och tränga undan gasbelysning . Så 1884 publicerade New York Times en reklamartikel om ett företag som erbjöd tjänster av flickor som bar glödlampor och kunde fungera som levande lampor. Samma artikel nämner att ett år tidigare började ballerina-elektriska glödlampor användas i scenkostymer [5] [6] .
1968 var Museum of Modern Crafts i New York (USA) värd för en utställning kallad Body Covering, tillägnad användningen av tekniska anordningar i kläder. Den visade både speciella kläder, som rymddräkter för astronauter, en brandsäker kostym, overaller som skyddar mot strålning och giftiga gaser, samt vanliga kläder med inbyggda elektriska apparater: till exempel en läderklänning med fotografier insydda, som var upplysta av glödlampor som drevs av insydda batterier, eller ett plastbälte med högtalare [7] .
Själva idén om "smarta" kläder börjar utvecklas på 1980-talet från konceptet med bärbara datorer [8] . Vid den här tiden arbetade forskare och ingenjörer främst med att skapa miniatyrdatorer, och själva plaggen var mer en bas som elektronik kunde fästas på. Exempel är Steve Manns bärbara dator och Digital Eye Glass augmented reality-system eller Pumas löparskor med inbyggd dator. Genom att ansluta dessa skor till en stationär dator som en Apple IIe eller Commodore 64, kunde bäraren se hur många mil de hade sprungit och hur många kalorier de hade bränt.
De flesta av projekten vid den tiden utvecklades vid universitet och nådde inte massproduktion. Till exempel, 1996, började Georgia Institute of Technology utveckla en T-shirt med optiska och ledande fibrer invävda i tyget. Initialt finansierat av US Navy [9] , projektet kommersialiserades senare av Sensatex, en startup som släppte en betaversion av Smart Shirt 2006 [10] . Klädseln spårar rörelser, hjärtfrekvens och andning hos personen som bär den och kan överföra data trådlöst. Det ser dock inte skrymmande ut och kan tvättas.
I slutet av 1990-talet började modeindustrin engagera sig i produktionen av smarta kläder, och antalet gemensamma projekt mellan elektronik- och klädtillverkare började växa. Den första kommersiella produkten som uppstod som ett resultat av denna typ av samarbete anses vara den gemensamma utvecklingen av Philips och klädtillverkaren Levi Strauss & Co - en ICD +-jacka med en inbyggd MP3-spelare, en mobiltelefon, samt ett headset och en fjärrkontroll i satsen [11] , det släpptes 2000. Exemplet med Philips och Levi under efterföljande år följdes av många tillverkare.
Mer komplexa utvecklingar i början av 2000-talet förblev dock på prototypstadiet. Till exempel, på världsutställningen i Hannover 2000, presenterades ett av de första koncepten för "smarta" kläder - Cyberia survival suit - en gemensam utveckling av klädtillverkaren Reima, Lapplands universitet och Tammerfors tekniska universitet. Den här skoterdräkten var utrustad med värmeelement, sensorer som spårade hjärtslag, inne- och utetemperatur, luftfuktighet (ifall en person befann sig i vattnet) och personens rörelser, hållning och slag i något. Kläderna var även utrustade med ett GPS-system och en mobiltelefon. Allt detta styrdes av en liten dator med ett grafiskt gränssnitt. Hela strukturen var mycket tung.
Medicin är ett av de områden där "smarta" kläder efterfrågas mest. Kläder med inbyggda sensorer används för kontinuerlig övervakning av patienters tillstånd, eftersom det låter dig ta ett kardiogram, övervaka hjärtfrekvens, andning, tryck och andra parametrar. Exempel på sådan utveckling är LifeShirt System-västen med inbyggda sensorer och möjlighet att registrera och analysera data, eller den "smarta" Sensatex T-shirten som nämns ovan.
Smarta kläder och problemet med åldrandeDet är känt att i utvecklade länder blir problemet med åldrande i samband med en ökad medellivslängd mer akut. "Smarta" kläder hjälper delvis till att lösa det. I Europa finns till exempel ett statligt program "Aging in the Information Society" [12] , vars syfte är att utveckla teknik som gör det möjligt att övervaka äldre människors hälsa. Smarta armband [13] kan användas för detta ändamål .
Tillverkare av sportkläder och utrustning har alltid varit villiga att experimentera med ny teknik. Smarta kläder är inget undantag. Dess användning skiljer sig mellan professionell och amatörsport. Smarta kläder för professionella idrottare liknar medicinska mänskliga övervakningssystem och låter dig övervaka parametrar som puls, andning etc. Ett exempel på en sådan utveckling är Adidas pulsmätningssystem. Det är sportkläder - behåar, t-shirts, t-shirts - med sensorer invävda i tyget. Från sensorerna skickas data till sändaren som kan överföra dem till en sportklocka, smartphone eller konditionsmaskin.
2013 uppfann en student vid Brigham Young University i USA en "smart" hjälm, inuti vilken ett speciellt piezoelektriskt skum genererar en elektrisk signal när den komprimeras. Signalen överförs till en surfplatta eller dator. Därmed får tränaren inom några sekunder information om hur allvarligt slaget togs emot av idrottaren och kan snabbt ta honom ur spelet [14] . Liknande hjälmar, men med en accelerometer istället för piezoelektriska element, används redan inom professionell sport, till exempel av spelare i US National Football League.
Inom området för amatörsport är det mer sannolikt att användningen av delar av "smarta" kläder är en del av underhållningskategorin. Till exempel tillverkar många sportkläderstillverkare kläder med insydda knappar för att styra spelare eller iPods. 2003 gjorde Adidas ett andra försök någonsin att utrusta sneakers med en dator och släppte adidas 1-modellen med dämpning som ändras beroende på bärarens handlingar, men sådana sneakers fungerade inte tillförlitligt och användes inte i stor utsträckning. Mer framgångsrik var den gemensamma produkten av Nike och Apple - sneakers som synkroniseras med iPod eller iPhone på den tiden, och de i sin tur samlar in statistik och byter musikspår.
Inom detta område krävs "smarta" kläder, inte så mycket funktionalitet eller bekvämlighet som intressanta idéer för att använda ny teknik. I produktionen av fritidskläder används dessa idéer nästan aldrig. Exempel inkluderar utvecklingen av Studio 5050 designstudio - en Love Jacket med en inbyggd källa och mottagare för infraröd strålning, en mikrokontroller, samt lysdioder och en högtalare. Genom pulser av infraröd strålning "känner" parade jackor igen varandra och börjar blinka lysdioder och avger ljud [15] . Hug Shirt är en t-shirt som låter dig känna kramar på avstånd med hjälp av Bluetooth-kommunikation och ett sensorsystem.
För den som vill pröva sig fram med att skapa "smarta" kläder på egen hand finns kit som innehåller ledande tyg, lysdioder, strömbrytare och annan nödvändig elektronik.
Militäravdelningarna , särskilt de amerikanska, var till en början de mest aktiva sponsorerna av utvecklingen inom området bärbar elektronik och "smarta" kläder. Ett av dessa projekt - Future Force Warrior - ägnades åt utvecklingen av en stridsdräkt för infanteriet. Den här dräkten ska helt skydda en person och hjälpa honom att röra sig med hjälp av ett exoskelett, den är utrustad med ett soldattillståndsövervakningssystem, ett display och kommunikationssystem inbyggt i hjälmen, samt vapen och batterier för att driva elektronik.
I Ryssland gjordes försök att skapa smarta kläder. Ofta var dessa universitetsteam, till exempel skapade ett team från SUSU under ledning av professor Kodkin en prototyp av en smart T-shirt med elektroder för att mäta mänskligt EKG. Det var tänkt att en sådan T-shirt skulle kunna användas av idrottare under lektionerna så att belastningsnivåerna kunde spåras. Startup Tesla Suit bygger in alla typer av sensorer i dräkten och försöker ge maximalt möjliga mängd data till användaren. Startup IQ-BEAT deltog i accelerationen av HSE-inkubatorn på artificiell intelligensström, skapade och piloterar "Alert system for diagnosing and monitoring human health" eller en smart T-shirt för 6 EKG-avledningar med en accelerometer (rörelsesensor), GPS-spårare och andra sensorer som används av inhemska företag för anställdas säkerhet. Med tanke på den ryska statens stora intresse för IT-branschen och stimuleringen av den högteknologiska sektorn är det möjligt att fler framgångsrika start-ups i smarta kläder-riktningen kommer att dyka upp i Ryssland.