Oтрaсль «умнoй oдeжды», вoзникшaя зa счeт совместных усилий разработчиков миниатюрных сенсоров и специалистов в текстильной области, развивается архи быстро.
Встраивание различных датчиков в одежду было очевидным решением, только оно не могло быть осуществлено до тех пор, пока не была решена проблема считывания данных в условиях неплотного контакта с телом и не были разработаны новые ткани, плотно облегающие и при этом не стесняющие движения человека.
Сегодня на рынок вышли несколько компаний, предлагающие «умную одежду», но пока их разработки — все еще экзотика. Большая часть такой одежды предназначена для спортсменов и людей, занимающихся фитнесом, другая — для непрерывного контроля показателей здоровья либо мониторинга определенных заболеваний.
Мы вкратце расскажем о нескольких таких «системах».
Ralph Louren
Компания Omsignal приняла участие и в разработке нового продукта, который недавно с помпой был представлен публике под брендом известного модельного дома Ralph Louren с торговой маркой Polo Tech.
Футболка снабжена сенсорами, встроенными прямо в ткань, которые отслеживают биологические и физиологические параметры человека: частоту биения сердца, частоту и глубину дыхания, интенсивность, количество шагов и «сожженных» калорий, а также вариативность частоты биения сердца.
Данные от сенсоров передаются в небольшую «черную коробочку», которая закрепляется на рубашке, а та, в свою очередь, передает данные в смартфон, используя Bluetooth 4.0. Устройство может работать около 30 часов без подзарядки.
Сенсоры рубашки не содержат источников питания, а ее саму можно стирать в машине. «Черная коробочка» — водостойкая и ей не повредит дождь и пот, но купаться в ней все же не стоит.
Изготовитель Polo Tech нью-йоркская компания Flushing, сделавшая футболку черной со знаменитым желтым символом игрока в поло, утверждает, что стиль футболки типа «вторая кожа» сделает ее удобной и будет менее связывать движения. Финальный продукт, который планируется выпустить продажу в будущем году, будет предназначаться для пользователей всех возрастов. Цена пока не объявлена.
OMsignal
Канадская компания OMsignal разработала одежду с имплантированными датчиками, которые отслеживают важные физиологические параметры во время тренировок. В частности, OMsignal контролирует количество сердечных сокращений и сердечный ритм, частоту дыхания, объем вдохов и выдохов, число и интенсивность движений, сожженные калории. Чип-сенсор, встроенный в футболку, напрямую связывается с приложением на смартфоне. Все собранные данные после обработки отображаются в приложении OMsignal.
Как говорят разработчики, подобная система мониторинга позволяет считать гораздо больше информации, чем разработанные ранее фитнес-браслеты и другие специализированные устройства. При этом она полностью копирует обычную спортивную одежду и не требует использования дополнительных объемных приборов. Питает систему небольшая батарея, которая крепится к одежде и может работать до трех дней.
Известно, что компания сотрудничает с дизайнерами, работавшими в Nike, Under Armour и Quicksilver. Результатом этой работы стали четыре модели мужских футболок. И в ближайшее время должен начаться выпуск женских моделей. Цена одежды Omsignal колеблется от 100 до 199 долларов.
Nuubo nECG Shirt
Испанская компания Nuubo выпустила систему контроля сердечной деятельности, встроенной в одежду. Это платформа для мониторинга сердечной деятельности nECG Platform, которая должна существенно упростить контроль за сердцем пациента и снизить стоимость таких процедур.
Компания использует собственную технологию текстильных электродов BlendFix, а созданная на их основе эргономическая ткань позволяет легко считывать ЭКГ пациента, даже в условиях интенсивной физической активности.
Платформа состоит из трех элементов:
— nECG Shirt. Футболка nECG с текстильными электродами BlendFix, которые считывают сигналы ЭКГ. Доступна в разных размерах и форматах, существуют одно- и мульти-электродные варианты;
— nECG Minder. Беспроводной приемник, который регистрирует информацию, полученную с помощью nECG Shirt, и другие параметры.
— nECG Suite. Программа анализа и визуализации, которая обрабатывает данные, переданные nECG Minder, и генерирует отчеты и расширенный анализ.
Компания не старается представить свою платформу, как медицинский инструмент, а больше как средство получения информации для самоконтроля.
Это связано в первую очередь с тем, что если фокусироваться именно на медицинском аспекте мониторинга сердечной деятельности, потребуется прохождение всех многочисленных этапов согласования в различных инстанциях и, соответственно, все это выльется в существенную задержку в коммерциализации продукта. Стоимость продукта неизвестна.
Smart Sensing
Компания Cityzen Sciences разработала «умную футболку», которая, по их утверждениям, является наиболее интегрированным носимым решением для мониторинга здоровья.
Футболка Smart Sensing изготовлена из текстиля, в который вплетены микро-сенсоры, обеспечивающие мониторинг показателей здоровья человека: частоты биения сердца, температуры, уровня активности, его местоположения и др. Система, в первую очередь, предназначена для спорта и специально адаптирована под эти цели — она легко стирается, водонепроницаема, комфортабельна в ношении.
Причем в ближайшем будущем производитель обеспечит мониторинг здоровья через «умную футболку» прямо из дома пользователя, обеспечивая связь с врачом или семьей. Кроме того, планируется разработка исследовательской платформы мониторинга здоровья для поддержки пользователей и помощи провайдерам медицинских услуг.
Новое решение Cityzen Sciences было отмечено за свою инновационность на прошедшем недавно Digital Health Summit. Цена на футболку пока неизвестна.
WEMU
Парижская компания BioSerenity совместно с британской и французской организациями по исследованию эпилепсии Epilepsy Action и EFAPPE разрабатывают «умную» одежду WEMU, которая предназначена для мониторинга эпилепсии. Система позволяет записывать параметры припадков для того, чтобы лучше понимать все сопутствующие условия и разработать методы лечения.
Обычно подобный мониторинг осуществляется в больнице с фиксированной ЭКГ-системой. BioSerenity использует вместо этого рубашку и шапку со встроенными датчиками ЭКГ (электрокардиограмма), ЭЭГ (электроэнцефалограмма) и ЭМГ (электромиография). Такой метод позволяет несколько раз за день записывать показатели активности мозга, что повышает шансы того, что будет произведена запись и припадка.
Данные собираются с помощью Bluetooth и перенаправляются в приложение на смартфоне. Информация сохраняется локально, а также отправляется в защищенную облачную систему, через которую врач может получить доступ к данным. Данные также отсылаются в исследовательские организации, которые заключили партнерское соглашение с BioSerenity, что позволяет исследователям разрабатывать системы обнаружения признаков приступов эпилепсии.
First Warning Systems
Компания-стартап First Warning Systems разработала систему, представляющую собой бюстгальтер с датчиками, которые фиксируют метаболические изменения, связанные с образованием опухоли молочной железы. Подобная система позволяет снизить затраты на лечение, уменьшая, в частности, количество ненужных процедур биопсии.
Датчики фиксируют термодинамические метаболические данные, которые анализируются на наличие нестандартных шаблонов в поведении клеток, свидетельствующие о нарушении циркадного ритма.
По мнению разработчиков, этот метод позволит уменьшить количество фальшивых позитивных определений при маммографии, которые вызывают затем необходимость в биопсии, особенно для женщин до 40 лет и пациенток с плотной тканью молочной железы. Разработка First Warning Systems позволяет сделать значительный прорыв в диагностике рака молочной железы и пока еще находится на этапе отладки. Клинические испытания системы планируются провести до конца текущего года.
Astroskin
Компания Carre Technologies разработала для Канадского космического агентства (ККА) прототип «умной» майки Astroskin, которая недавно прошла испытания в Антарктиде.
Это вторая версия продукта канадской фирмы, которая отличается от предыдущего варианта большим количеством контролируемых параметров. В дополнение к измерению частоты биения сердца, вариаций этой частоты, частоты и объема дыхания, затраченных калорий и количества шагов в минуту, система меряет также температуру.
Кроме того, новая майка имеет более сложный ЭКГ-сенсор и оптический сенсор, который контролирует насыщение крови кислородом и давление. В майке есть карман, куда человек может положить небольшое беспроводное устройство, которое собирает данные и пересылает их в смартфон.
Если пользователь спит в этой майке, он получает утром «расчет эффективности сна», который определяется исходя из данных движений, частоты биения сердца и дыхания.
Astroskin может использоваться не только в космосе, но и на Земле, например, людьми в удаленных поселениях, которые не имеют легкого доступа к врачу. При этом «умная майка» может сама вызвать помощь, обратившись дистанционно к врачу, если она зарегистрирует что-то плохое.
Набор для начинающих Hexoskin, включающий майку, устройство сбора информации и соединяющий кабель, стоит $399. Пользователь может также купить отдельно майку за $175. Система работает вместе с приложением для устройств на базе Android.
hWear
Израильская компания HealthWatch представила свою линейку маек hWear со встроенными датчиками ЭКГ, в нескольких вариантах — с 3 — 15 электродами. «Умная одежда» позволяет также контролировать параметры физической активности, температуру тела, качество дыхания, а также регистрирует падения. В последнем случае система может отправлять тревожный сигнал по выбранным ранее контактам.
hWear может подвергаться машинной стирке и сушке, при этом она выдерживает около 50 стирок без ухудшения качества. Майка дополняется электронным компонентом, который прикрепляется к майке (перед стиркой надо его отсоединить) — это коробочка, которая может хранить данные за 70 часов или передавать их беспроводным образом на Android-смартфон.
Устройство предназначено для использования в условиях клиник, когда долговременный мониторинг ЭКГ с помощью системы Хольтера невозможен, а также для сферы мониторинга здоровья, когда майка автоматически сигнализирует врачу, что зарегистрирована аритмия или сердечный приступ. Разработчики также адресует свой продукт пожилым людям, придерживающихся активного образа жизни, и людям, недавно перенесшим сердечный приступ.
В настоящее время компания планирует пройти согласование в американском FDA, т.е. получить разрешение на продажу на территории США, а также получить аналогичную сертификацию в Европе. Стоимость системы для конечного пользователя оценивается примерно в 200 USD.
В планах компании — разработка версии системы для беременных женщин с возможностью измерения ЭКГ эмбриона.
Все представленные выше варианты «умной одежды» предназначены, в первую очередь, для здоровых людей, занимающихся фитнесом или просто поддерживающих здоровый образ жизни. Описанные ниже системы создавалась для мониторинга показателя здоровья больных людей. Хотя в сущности все они более или менее похожи по измеряемым параметрам и могут использоваться во всех сферах жизни людей. Это наиболее показательно показано в примере с hWear.
Ну, и напоследок, нечто совсем отличное от всего остального. «Умная обувь», предназначенная не для того, чтобы фиксировать параметры здоровья, а чтобы помогать нездоровым и пожилым людям.
B-Shoe
Так называемые B-Shoe — это ботинки, которые должны предотвратить падение человека, которое вот-вот может произойти. В них встроены датчики давления, микропроцессор с заложенным алгоритмом, устройство движения и аккумуляторные батареи. Когда датчик и соответственно алгоритм определяют нарушение баланса, они заставляют устройство движения сделать шаг назад, чтобы помочь владельцу сохранить равновесие.
Это устройство действует только тогда, когда обнаружено нарушение равновесия и создано оно для использования пожилыми или больными людьми, а также для людей в послеоперационный период. Ведь согласно исследованиям, падения являются одной из главных причин фатальных или тяжелых повреждений среди пожилых людей.
Израильская компания B-Shoe Technologies в настоящее время испытывает прототип такого устройства. По оценке представителей компании, на массовое производство компания должна выйти примерно через два года.
