智能高科技服裝如何改善青少年健康狀況

在引領(lǐng)時(shí)尚潮流的米蘭，空手道學(xué)員Ulrike Lanting穿著一套設(shè)計(jì)新穎時(shí)尚的服裝，正在與對(duì)手練習(xí)飛踢。這件服裝并不是T臺(tái)時(shí)裝，但搭配著可穿戴健康監(jiān)測(cè)技術(shù)，該技術(shù)作為當(dāng)前的新興時(shí)尚潮流，可以幫助她獲得更健康的生活方式。

她的襯衫上連接了若干電極傳感器，配合智能手環(huán)以及內(nèi)置虛擬助手的APP，可將健康信息發(fā)送到她的智能手機(jī)或平板電腦。Ulrike說：“你可以隨時(shí)了解自己的身體狀況。如果你在消耗的熱量和定量膳食等方面有設(shè)定目標(biāo)，那么就可以通過它清楚看到相應(yīng)的數(shù)據(jù)，然后調(diào)整自身行為?！?/p>

在米蘭、巴塞羅那、諾丁漢和愛丁堡，共有400名青少年被選中參加PEGASO智能襯衫系統(tǒng)的測(cè)試，Ulrike就是其中之一。該測(cè)試通過襯衫或運(yùn)動(dòng)文胸系統(tǒng)追蹤他們的身體活動(dòng)、睡眠時(shí)間、交通工具乘坐習(xí)慣和飲食情況。該系統(tǒng)由米蘭理工大學(xué)的Giuseppe Andreoni和Paolo Perego開發(fā)，目的是幫助改善青少年肥胖問題。兩人與PEGASO Fit 4 Future項(xiàng)目聯(lián)盟合作，由來自6個(gè)歐洲國家的16位合作伙伴組成的團(tuán)隊(duì)與米蘭理工大學(xué)聯(lián)合開發(fā)該產(chǎn)品。

Paolo稱，“我們希望開發(fā)一種新型可穿戴解決方案，與輔導(dǎo)教練相結(jié)合，以改善青少年健康狀況并幫助他們?cè)谏缙陬A(yù)防疾病。為此，我們專門為青少年打造了一種健康監(jiān)測(cè)工具，促進(jìn)他們健康飲食和加強(qiáng)運(yùn)動(dòng)，提高他們的減肥積極性，并結(jié)合app中的游戲給他們?cè)O(shè)置挑戰(zhàn)。”

模式化激勵(lì)

為了實(shí)現(xiàn)該可穿戴系統(tǒng)的應(yīng)用, Pegaso聯(lián)盟采用了TI MSP430F5438A 微控制器 (MCU)。Paolo說：“MSP430? MCUs功能強(qiáng)大，且能耗低。大家都不愿意花時(shí)間為可穿戴設(shè)備充電，我們的產(chǎn)品可以有效幫助減少這一煩惱的出現(xiàn)?！?/p>

襯衫和手環(huán)上的電極傳感器采集并整合心率、溫度和運(yùn)動(dòng)等數(shù)據(jù)。當(dāng)這些數(shù)據(jù)通過藍(lán)牙傳輸?shù)街悄苁謾C(jī)或平板電腦時(shí)，用戶可以輸入所消耗食物和水的類型和數(shù)量。用戶還可以通過玩一套游戲來學(xué)習(xí)食物的營養(yǎng)特性。

TI的一位經(jīng)理Yiannis說：“隨著人們?cè)絹碓阶⒅亟】?，可穿戴健康技術(shù)的應(yīng)用也呈上升趨勢(shì)。MSP430F5438A MCUs具有供我們所需的尺寸小、功耗低、性能強(qiáng)大等特性。其中，生物傳感功能對(duì)于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)重要的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)至關(guān)重要，加之云連接，可進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄和健康績效管理?！?/p>

時(shí)尚與科技相結(jié)合

歐洲公共衛(wèi)生委員會(huì)表示，這項(xiàng)創(chuàng)新的想法和推動(dòng)力來自全球?qū)r(shí)尚領(lǐng)域可穿戴技術(shù)的興趣高漲，以及用于解決青少年肥胖問題的資金投入增多（占?xì)W盟醫(yī)療預(yù)算總額的8％）。時(shí)尚界正在成為推動(dòng)技術(shù)發(fā)展的催化劑。

由3D打印機(jī)制作的定制服裝現(xiàn)已成為現(xiàn)實(shí)。時(shí)裝秀已然成為各種科技活動(dòng)的集合，包括全息投影，博主和零售商的現(xiàn)場(chǎng)直播，以及出席者的實(shí)時(shí)購買力。增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)使得人們可以輕松地試穿虛擬服裝。Yiannis表示，“時(shí)尚元素在可穿戴設(shè)備中變得越來越重要，現(xiàn)在的可穿戴設(shè)備必須兼具舒適性、功能性和時(shí)尚性?！?/p>

測(cè)試秀臺(tái)

該解決方案的技術(shù)工程和設(shè)計(jì)是一個(gè)階段，使其適用于實(shí)際應(yīng)用則是另一階段，包括一系列小組討論和多輪原型開發(fā)。然后，團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了樣品測(cè)試，使用智能襯衫和應(yīng)用程序追蹤用戶在參與定期活動(dòng)和體育運(yùn)動(dòng)的過程中的各個(gè)方面健康狀況。襯衫內(nèi)的傳感器是采用強(qiáng)力膠粘接的，所以可以像普通的T恤一樣進(jìn)行多達(dá)150次的洗滌而不會(huì)出現(xiàn)任何問題。

PEGASO系統(tǒng)不僅僅是一件襯衫或智能服裝。它是一個(gè)完整的系統(tǒng)，可以跟蹤用戶吃了哪些食物。Ulrike的母親Maria也注意到了該解決方案的多種積極特性。Maria說：“相較于只關(guān)注能量消耗，該系統(tǒng)不會(huì)鼓勵(lì)過度節(jié)食，而是了解如何均衡飲食。這并不是鼓勵(lì)你執(zhí)著于體重或高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)，而是著眼于均衡?！?/p>

系統(tǒng)接收所有輸入，進(jìn)行分析，然后提出改變方案。第一周，它只分析行為。Ulrike說她最喜歡該系統(tǒng)的飲食日志功能。她說：“即使我試圖均衡進(jìn)食，但有時(shí)也會(huì)忘記喝足夠的水，而該系統(tǒng)會(huì)提醒我注意到這一點(diǎn)?！?/p>

新應(yīng)用

將視線轉(zhuǎn)回到米蘭，Giuseppe和Paolo正在開發(fā)該技術(shù)的新應(yīng)用。采用嵌入式技術(shù)設(shè)計(jì)的泳衣可以測(cè)量用戶的心跳和劃水節(jié)奏。該團(tuán)隊(duì)使用SimpleLink? Bluetooth? 低能耗 CC2640R2F 無線 MCU LaunchPad? 開發(fā)套件，以及用于低功耗可穿戴應(yīng)用參考設(shè)計(jì)的微型無線接收器。

Paolo說：“考慮到Swimfit技術(shù)應(yīng)用于PEGASO智能襯衫系統(tǒng)的良好效果，我們將其集成到MSP430 MCU中。隨附的開發(fā)板和參考設(shè)計(jì)通過減少設(shè)計(jì)所需的時(shí)間，幫助我們推進(jìn)工作?！?/p>

Yiannis表示，在監(jiān)測(cè)青少年活動(dòng)時(shí)必須小心謹(jǐn)慎?！耙磺卸际菫榱俗龀鲇欣】档倪x擇，保持積極的生活方式，而不是專注于外觀。我們希望推進(jìn)這項(xiàng)技術(shù)的開發(fā)并探索其各種可能性，為我們的青年帶來更健康的未來?！?/p>