پوشیدنی‌های هوشمند در حال حاضر از پرکاربردترین و پرطرفدارترین دستگاه‌های الکترونیکی هستند. در این دستگاه‌ها تکنولوژی‌هایی مانند حسگرها، شبکه‌های بی‌سیم، باتری‌های قوی، پردازشگرهای کوچک و قابل حمل تعبیه شده است. آنها با جمع‌آوری و تحلیل داده‌ها، به طور مداوم اطلاعاتی را در مورد فعالیت‌های فرد ارائه می‌دهند [1].
در این مقاله، به معرفی این فناوری، کاربردها و تکنولوژی‌های پایه آنها پرداخته خواهد شد.
این دستگاه‌ها شامل محصولات متنوعی مانند ساعت‌های هوشمند،عینک‌های هوشمند، لباس‌های هوشمند، دستگاه‌های شنیداری هوشمند و غیره هستند و به کاربران این امکان را می‌دهند تا با استفاده از تکنولوژی‌های پیشرفته و الگوریتم‌های هوشمند، با قرارگرفتن روی بدن شخص، به طور دقیق و کامل اطلاعاتی را در مورد فعالیت‌های خود به دست آورده و سبک زندگی سالم‌تری را داشته باشند[1].
این فناوری های نوین کاربردهای بسیار متنوع و گسترده‌ای در زندگی امروزی دارند،به طوری که می‌توان گفت تحولی شگرف در عرصه‌های مختلف از جمله پزشکی، ورزش، صنعت و حتی هنر ایجاد کرده اند. آنها با ترکیب خلاقانه‌ای از الکترونیک و منسوجات، زندگی را برای انسان‌ها راحت‌تر و بهره‌ورتر می‌سازند.این ابزار ها طیف وسیعی از کارکردها، از پایش علائم حیاتی بدن گرفته تا به حداکثر رساندن عملکرد ورزشی را فراهم و هوشمندسازی لباس را به واقعیت تبدیل می نمایند. در ادامه به بررسی کاربردهای این تکنولوژی به صورت دقیق‌تر پرداخته خواهد شد[2].
- پزشکی: حسگرها و دستگاه های پایش علائم حیاتی مانند فشار خون، قند خون، ضربان قلب و غیره.
- آب و هوا: لباس ها و کفش های مجهز به حسگرهای دما و رطوبت برای اندازه گیری شرایط محیطی.
- کودکان و سالمندان: جهت ردیابی مکان و پایش علائم حیاتی آنها.
- افراد ناشنوا و نابینا: جهت ترجمه صوتی و بصری محیط اطراف.
- صنعتی: استفاده در کارخانه‌ها برای بهبود بهره‌وری و ایمنی کارگران و همچنین بهینه‌سازی فرآیندها
- سلامت و ورزش: شامل ساعت های هوشمند، دستبندهای فعالیت و خواب، و کفش های ورزشی که برای پایش سلامتی و فعالیت بدنی به کار می روند.
- امنیتی: شامل دوربین های بدنی پلیس و نظامیان، سیستم های موقعیت یاب اضطراری و غیره که برای افزایش امنیت به کار می روند.
- تعاملی: مانند عینک ها و دستبندهای واقعیت مجازی که برای تعامل با محیط مجازی به کار می روند.
- ارتباطی: لباس‌ها و اکسسوری‌های مجهز به تکنولوژی‌های ارتباطی مانند بلوتوث، وای‌فای، شبکه‌های سلولی برای اتصال مداوم به اینترنت.
- خانگی: لباس‌ها و وسایل مجهز به سنسورها برای کنترل وسایل خانگی از راه دور.
- تجاری: کیف‌ها و کفش‌های هوشمند مجهز به سنسورها و تگ‌های رادیویی برای ردیابی محصولات در فروشگاه‌ها.
- نظامی: یونیفرم‌ها و تجهیزات نظامی مجهز به سنسورها و سیستم‌های مخابراتی پیشرفته.
- هنری و سرگرمی: لباس‌های اجرای هنری مجهز به ال‌ای‌دی و سایر قابلیت‌های تعاملی.
در این قسمت به تکنولوژی‌های اشاره می‌شود که در پوشیدنی‌های هوشمند به منطور افزایش و بهبود کارایی تعبیه می‌شوند [2]:
1. حسگرها: از حسگرهای مختلفی مانند ژیروسکوپ، حسگر ضربان قلب، حسگر فشار خون، دما و رطوبت و غیره استفاده می‌کنند. این حسگرها به کاربران این امکان را می‌دهند تا به طور دقیق‌تر در مورد فعالیت‌های خود و سلامت خود آگاهی پیدا کنند[2].
2. شبکه‌های بی‌سیم: از شبکه‌های بی‌سیم مانند بلوتوث، وای فای و NFC استفاده می شود تا به کاربران این امکان را بدهد که به طور بی‌سیم با دستگاه‌های دیگر ارتباط برقرار کنند [3].
3. پردازشگرهای کوچک و قابل حمل:در این وسایل از پردازشگرهای کوچک و قابل حملی مانند میکروکنترلرها و پردازنده‌های آرم(ARM) استفاده می شود تا به طور مستقل و سریع اطلاعات را پردازش کنند [3].
4. باتری‌های قوی:این ابزار ها به منظور کارکرد بهینه و بدون مشکل برای مدت طولانی، نیاز به باتری‌های قوی و با دوام دارند که از باتری‌های لیتیوم-یون و لیتیوم-پلیمر برای پوشیدنی‌های هوشمند استفاده می‌شود[2].
این تکنولوژی محصولات بسیار زیادی دارد که در این مقاله به معرفی برخی از آنها پرداخته می شود.
1) هدست واقعیت ترکیبی ویژن پرو اپل
هدست واقعیت ترکیبی ویژن پرو اپل یکی از انواع پوشیدنی‌های هوشمند توسعه یافته شرکت اپل می باشد، که مبتنی بر تکنولوژی VR/AR است. این دستگاه از تکنولوژی‌های پیشرفته سنسورها، دوربین‌ها و پردازشگرهای قدرتمند برای ایجاد یک تجربه واقع‌گرایانه و فراگیر با استفاده از تصاویر و صدا استفاده می‌کند.این دستگاه ها صفحه نمایشی با کیفیت بالا و وضوح k6 دارند تا تصاویر واقعیت مجازی و واقعیت افزوده را با کیفیت بسیار بالا به کاربران ارائه می‌دهد. همچنین، این دستگاه دارای سیستم صوتی فضایی است که صداهای سه‌بعدی را با کیفیت بالاتر به به کاربران ارائه می دهد [4].
به عقیده نویسنده متن یکی از جدیدترین و بروزترین محصولاتی که با پیشرفت خود ، دنیا را وارد مرحله ی جدیدی می‌کند و به نوعی علم انسان را چند مرحله آپدیت می‌کند،چنین دستگاه های واقعیت ترکیبی است!
این دستگاه با استفاده از یک سیستم پیشرفته ی ردیابی حرکت، این امکان را به کاربران می‌دهد که در یک محیط مجازی با حرکات واقعیت مجازی هماهنگ شوند. همچنین، این دستگاه دارای سیستم تشخیص چهره است که به کاربران این امکان را می‌دهد تا با دیگران در محیط واقعیت مجازی به صورت ایمن و امن ارتباط برقرار کنند[4].
در کل، هدست واقعیت ترکیبی ویژن پرو اپل یک دستگاه پیشرفته و قدرتمند برای تجربه واقعیت مجازی و واقعیت افزوده است که به کاربران امکانات بیشتری برای برقراری ارتباط با دنیای پیرامونی خود می‌دهد[4].
ساختار مکاترونیکی دستگاه‌های الکترونیکی معمولاً شامل قسمت‌های مکانیکی، الکترونیکی، و کنترلی است. همچنین از یک ساختار مکاترونیکی پیچیده تشکیل شده است که شامل قسمت‌های زیر است:
1. ساختار مکانیکی: این قسمت شامل قطعاتی همچون فریم، لنز، رابط کاربری، انواع سنسورها و دستگاه‌های ورودی و خروجی است که به کاربر این امکان را می‌دهد تا با دستگاه تعامل کند. برای مثال، ساختار مکانیکی شامل یک فریم سبک و مقاوم است که دو لنز با کیفیت بالا برای نمایش تصاویر و دو دوربین برای ردیابی حرکت کاربر دارد.
2. سیستم الکترونیکی: این بخش شامل قطعات الکترونیکی مانند پردازنده، حافظه، حسگرها، باتری و دیگر قطعات الکترونیکی است که به دستگاه کمک می‌کند تا اطلاعات را پردازش کند و ارتباط با دستگاه‌های دیگر برقرار کند. برای مثال، سیستم الکترونیکی این هدست شامل پردازنده قدرتمند Apple A12Z Bionic، یک باتری لیتیوم-یون با ظرفیت بالا، و حسگرهای مختلف شامل ژیروسکوپ، مغناطیس‌سنج و حسگرهای نوری است.
3. سیستم کنترلی: این بخش شامل نرم‌افزارهایی مانند سیستم عامل، درایورها و برنامه‌های کاربردی است که به دستگاه کمک می‌کند تا اطلاعات را پردازش کند و عملکرد دستگاه را کنترل کند. به عنوان مثال، سیستم کنترلی این هدست شامل سیستم عامل iOS، برنامه‌های واقعیت مجازی و واقعیت افزوده، و درایورهای مربوط به سنسورها و دیگر قطعات است.
با همکاری و هماهنگی این قسمت‌ها، به کاربر این امکان را می‌دهند تا تجربه‌ای واقعی و فراگیر از واقعیت مجازی و واقعیت افزوده داشته باشد.
و درنتیجه شاید با پیشرفت این تکنولوژی دیگر تفاوت بین دنیای مجازی و واقعی قابل تشخیص نباشد!
*توجه: طبق آخرین به‌روز رسانی انجام شده در رویداد WWDC 2023 هدست ویژن پرو AR/VR اپل اوایل سال 2024 وارد بازار ایالات متحده خواهد شد و برای خرید در فروشگاه‌های این کمپانی محبوب در دسترس کاربران قرار می‌گیرد؛ در واقع این هدست رقیب بزرگی برای Meta Quest 2 ،PSVR 2 و سایر بهترین هدست های واقعیت مجازی و افزوده خواهد بود [7].
2) HoloLens 2
این هدست از ماکروسافت، برای استفاده در صنایع مختلف از جمله پزشکی، ساختمان‌سازی و بازی‌های ویدئویی طراحی شده است و واقعیت ترکیبی را با واقعیت مجازی ترکیب می‌کند.
3) Magic Leap One
یک پلتفرم توسعه برای ایجاد برنامه‌های اختصاصی واقعیت ترکیبی می‌باشد. برای کار با این پلتفرم، برنامه‌نویسان می‌توانند از ابزارهای بصری و صوتی برای ساخت برنامه‌های آن استفاده کنند.
4) ZED Mini
یک دوربین عمق‌سنج 3D واقعیت ترکیبی است که به کاربران اجازه می‌دهد تا با استفاده از یک هدست VR، سه بعدی کردن جهان واقعی را تجربه کنند.
5) Meta 2
برای استفاده در صنایع مختلف از جمله آموزش و پزشکی طراحی شده است و به کاربران اجازه می‌دهد تا با استفاده از واقعیت ترکیبی، با شیء های مجازی در تعامل باشند.
6) Leap Motion
یک دستگاه کوچک است که به کاربران اجازه می‌دهد تا با حرکات دست‌های خود، واقعیت ترکیبی را کنترل کنند. با استفاده از این پروژه، کاربران می‌توانند به آسانی با شیء های مجازی تعامل کنند.
اینها تنها چند مثال از محصولات و پروژه‌های جالب در زمینه واقعیت ترکیبی بودند. البته، همچنان بسیاری از شرکت‌ها و توسعه‌دهندگان در حال کار بر روی این فناوری هستند و در آینده، محصولات جدیدی در این حوزه معرفی خواهند شد.
در ادامه به معرفی برخی از شرکت های فعال در حوزه VR/AR می پردازیم:
1. شرکت مایکروسافت: با توسعه هدست HoloLens و پیشروی در این تکنولوژی ، در بین شرکت‌های فعال در این حوزه قرار دارد [6].
2. شرکت فیسبوک: با توسعه هدست واقعیت مجازی Oculus Rift و Oculus Quest، در حوزه واقعیت مجازی و ترکیبی فعالیت می‌کند [6].
3. شرکت گوگل: با توسعه هدست Google Glass و پروژه‌هایی مانند Google Tango و ARCore، در حوزه واقعیت ترکیبی و همچنین واقعیت افزوده فعالیت دارد [6].
4. شرکت آمازون: با توسعه هدست واقعیت افزوده Amazon Echo Frames و همچنین با رونمایی از پلتفرم توسعه Sumerian برای توسعه برنامه‌های آن، نقش زیادی دارد [7].
5. شرکت اپل: با توسعه هدست خود، در حال توسعه تکنولوژی واقعیت ترکیبی و افزوده است [7].
6.شرکت : این شرکت با توسعه هدست واقعیت مجازی Vive و همچنین هدست Vive Pro، در حوزه واقعیت مجازی و ترکیبی توانمندی خودرا به نمایش گذاشته است[6].
7. پلتفرم Unity: این پلتفرم یکی از محبوب‌ترین پلتفرم‌های توسعه بازی‌ها و برنامه‌های واقعیت افزوده و ترکیبی است و بسیاری از شرکت‌ها با استفاده از آن، در حوزه واقعیت ترکیبی فعالیت می‌کنند [7].
نویسنده: پریا بخششیان
پست الکتریکی نویسنده: pariabakhsheshiyan@gmail.com
[1] https://fa.wikipedia.org
[3] https://www.apple.com
[4] https://www.wired.com
[5] https://kalatik.com
[6] https://www.theverge.com
[7] Alan Smith, Miriam Jones, Robert Lee, "Mixed Worlds: A Path to Full Mixed Reality", ACM Journal on Virtual and Mixed Reality, 2021
