با رشد مفاهیم هوشمندسازی و اینترنت اشیا (IOT) شاهد عرضه انواع گجت‌های پوشیدنی هستیم. گجت‌هایی که به مچ دست بسته می‌شوند یا بر روی بدن قرار می‌گیرند، توانسته‌اند کمک زیادی به بهبود سلامت افراد یا عملکرد روزانه آنها داشته باشند؛ اما در این مابین تکنولوژی لباس‌های هوشمند (Smart Clothing) یک پوشش مناسب با استایل هر فرد را در اختیار او می‌گذارد که علاوه بر کارکرد عالی، دارای ظاهر مناسبی هم خواهد بود.
لباس هوشمند چیست؟
پوشاک هوشمند یا همان لباس‌های هوشمند از گجت‌های پوشیدنی محسوب می‌شوند که با استفاده از تکنولوژی‌های مختلف به کنترل عملکرد بدن می‌پردازند. تکنولوژی لباس‌های هوشمند موجب شده تا از آنها در مصارف نظامی، پزشکی، ورزشی و حتی شخصی استفاده شود. در سالیان اخیر صنعت مُد و فشن در کنار استفاده از فناوری‌های پیشرفته برای تولید لباس‌های با کیفیت به دنبال تولید لباس‌هایی متناسب با نیازهای مختلف نیز بوده است. صنعت نساجی با استفاده از فناوری نانو تحول بزرگی در پوشاک آینده جهان ایجاد کرده است. تکنولوژی لباس‌های هوشمند شباهت زیادی به سایر پوشیدنی‌هایی IoT دارد. آنها قابلیت درک دمای محیط، فشار، رطوبت و.. را دارند و به آنها واکنش مناسبی نشان می‌دهند.
انواع تکنولوژی لباس های هوشمند
در تولید لباس‌های هوشمند شاهد استفاده از تکنولوژی‌های مختلفی هستیم. در برخی از این لباس‌ها مدارات الکترونیک در بافت لباس استفاده می‌شوند و در برخی از مدل‌های دیگر، سنسورهای هوشمند بعد از تولید لباس بر روی آن نصب می‌شوند تا به کنترل یک عملکرد خاص بپردازند.
برای ساخت لباس‌های هوشمند از هر پارچه‌ای استفاده نمی‌شود، بلکه باید از الیافی استفاده شود که قابلیت اتصال به دستگاه‌های اینترنت اشیا را داشته باشند. انواع پارچه‌هایی که تکنولوژی لباس های هوشمند در آنها قابل استفاده هستند عبارت‌اند از:
1- الیاف فلزی (Metal Fibers)
تولیدکنندگان برای تقویت تکنولوژی لباس های هوشمند از الیاف فلزی در پوشاک خود استفاده می‌کنند تا توانایی اتصال بین حسگرهای اینترنت اشیا را داشته باشند. این الیاف با ظرافتی که به اندازۀ یک رشته نخ، وزن زیادی نداشته و آسیبی به فرد نمی‌رسانند. الیاف فلزی در کنترل فعالیت‌های فیزیولوژیکی بدن کاربرد دارند و به‌عنوان یک الکترود محسوب می‌شوند.
2- جوهر رسانا پرکاربردترین تکنولوژی لباس‌های هوشمند
واقعیت این است که لباس‌های هوشمند و تکنولوژی مورد استفاده در آنها گران‌قیمت هستند. بنابراین از آنها کمتر در لباس‌های عادی و روزمره استفاده می‌شود. اما جوهر رسانا (Conductive Ink) که در چاپ پارچه مورد استفاده قرار می‌گیرد، قابلیت استفاده در قسمت‌های مختلف لباس را دارد و به‌سادگی الیاف پارچه را تبدیل به یک رسانا می‌کند. عناصری مانند مس، نقره، طلا و نیکل به بهبود رسانایی جوهر در چاپ بر روی لباس کمک می‌کنند و به‌عنوان یک سوئیچ برای فعال کردن مدارهای IoT در تکنولوژی لباس های هوشمند مورد استفاده قرار می‌گیرند.
3- تولید لباس‌های هوشمند با نانوذرات
پارچه‌های معمولی را با نانوذرات (Nano-Particles) می‌پوشانند. این نانوذرات در مقابل میکروب‌ها و باکتری‌ها مقاومت بالایی دارند، همچنین ضد آب بوده و مانع لکه شدن لباس می‌شوند. پارچه‌های نانوذرات تشکیل شده از سلیس در تکنولوژی لباس های هوشمند کاربرد بسیاری دارند.
4- استفاده از مواد کرومیک در لباس‌های هوشمند
مواد کرومیک (Chromic Materials) توانایی تغییر رنگ بر اساس شرایط محیطی را دارند. به همین دلیل از آنها در صنعت مُد و فشن یا برای ایجاد طرح‌های سرگرم‌کننده استفاده می‌شود. در تکنولوژی لباس های هوشمند از مواد کرومیک برای کاربردهای مختلفی استفاده می‌کنند:
- فتوکرومیک: حساس به نور محیطی هستند.
- ترموکرومیک: به گرما واکنش نشان داده و با تغییر دما رنگ پارچه لباس هوشمند عوض می‌شود.
- الکتروکرومیک: به الکتریسیته حساس هستند و با جریان برق دچار تغییر رنگ می‌شوند.
- پیزوکرومیک: به تغییر فشار محیطی واکنش نشان می‌دهند.
- سولواتوکرومیک: به تغییر حالت از مایع به گاز یا بالعکس واکنش نشان می‌دهند.
کاربرد لباس‌های هوشمند
تکنولوژی لباس‌های هوشمند از آن جهت رشد قابل توجه‌ای پیدا کرده است که قابلیت استفاده از آنها در کاربردهای مختلفی وجود دارد:
1- مراقبت‌های بهداشتی
مانند سایر دستگاه‌های اینترنت اشیا، لباس‌های هوشمند قابلیت پیگیری فعالیت‌های فیزیکی افراد و نظارت بر سطوح حیاتی آنها را دارند. با استفاده از تکنولوژی لباس های هوشمند دیگر نیازی نیست تا به‌صورت مکرر به کلینیک‌های پزشکی برای کنترل علائم حیاتی مراجعه شود. اطلاعات پزشکی که از طریق سنسورهای موجود بر روی لباس‌های هوشمند برای پزشکان ارسال می‌شود به آنها کمک می‌کند تا مشکل بیمار را خیلی سریع شناسایی کرده و مقدار دارو را بر اساس شدت بیماری تغییر دهند. تکنولوژی لباس های هوشمند در زنان باردار، بیماران دیابتی، بیماران قبلی-عروقی و افراد دارای آلزایمر مورد استفاده قرار می‌گیرد.
2- کاربردهای نظامی و دفاعی
از تکنولوژی لباس های هوشمند برای تشخیص آلودگی هوا به گازهای شیمیایی یا رادیواکتیو استفاده می‌شود. این لباس‌ها میزان خون از دست رفته از سربازان را تشخیص داده و علایم حیاتی آنها را برای متخصصان پزشکی ارسال می‌کنند تا اقدامات لازم از راه دور صورت پذیرد. لباس‌های هوشمند نظامی دارای بخش‌های مختلفی از جمله کلاه، لباس، دستکش و پوتین هستند. دستکش‌ها با سنجش دمای محیط و حرارت دست توانایی گرم نگه داشتن دست‌ها را دارند. همچنین در پوتین با امکان اسکن محیط از قرارگیری سربازان بر روی مین‌های ضد نفر جلوگیری می‌شود.
3- لباس‌های هوشمند ورزشی
ورزش تخصصی روزبه‌روز به فناوری وابسته‌تر می‌شود. ورزشکاران برای اینکه در مسابقات جهانی و المپیک نتایج قابل قبولی را به‌دست آورند نیاز دارند تا عملکرد خود را به‌صورت دقیق مورد بررسی قرار دهند. تا چند سال پیش گجت‌های پوشیدنی توسط ورزشکاران مورد استفاده قرار می‌گرفتند، اما با رشد تکنولوژی لباس‌های هوشمند، استفاده از آنها بسیار شایع شده است. در لباس‌های هوشمند ورزشی دیگر شاهد مدارات الکترونیکی و سنسورهای حجیم و سنگین وزن نیستیم. لباس‌های ورزشی هوشمند کاملاً بر اساس فیزیولوژی بدن طراحی شده و هیچ‌گونه مزاحمتی را در تمرین یا هنگام فعالیت ورزشی ایجاد نمی‌کنند. با کمک چنین لباس‌هایی امکان اصلاح حرکات ورزشی، پایش سلامتی ورزشکاران و بهبود عملکرد آنها در مسابقات ورزشی وجود دارد.
4- سایر کاربردهای تکنولوژی لباس های هوشمند
لباس‌های هوشمند را علاوه‌بر کاربردهای نظامی، سلامتی و ورزشی در زندگی روزمره هم استفاده می‌کنند. امروزه شاهد عرضه انواع البسه هوشمند هستیم که از آنها در کاربردهای مختلفی استفاده می‌شود:
- کفش هوشمند
- کیف‌های هوشمند
- لباس‌های خواب هوشمند
- جوراب‌های هوشمند
- ژاکت هوشمند
- عینک هوشمند
- و انواع حسگرهای سنجش محیطی
چالش‌های پیش‌رو تکنولوژی لباس های هوشمند
لباس‌های هوشمند پیش از هر چیزی مفهوم زندگی هوشمند (Smart Life) را تحقق بخشیده‌اند. زندگی که در آن انسان‌ها در کنار آسایش، آرامش نیاز داشته باشند. اما تکنولوژی لباس های هوشمند هنوز هم با چالش‌هایی روبه‌رو است:
- قیمت بالا و ماندگاری پایین لباس: هزینه تعبیه تکنولوژی هوشمندسازی در لباس‌ها هنوز بسیار بالاست. علی‌رغم این قیمت بالا، ماندگاری این لباس‌ها زیاد نیست، بنابراین بسیاری از افراد توانایی تامین هزینه‌های آن را ندارند؛
- دقت سنسورها: سنسورهای مختلفی برای توسعه تکنولوژی لباس های هوشمند مورد استفاده قرار می‌گیرند. این سنسورها باید علاوه‌بر دقت بالا دارای سایز نانومتری و وزن کم باشند؛
- تامین انرژی سنسورها: تامین انرژی باتری حسگرها در لباس‌های هوشمند یکی از چالش‌های جدی است؛
- مباحث امنیتی: تامین امنیت پروتکل‌های ارتباطی در حسگرهای هوشمند مورد استفاده در لباس‌ها از موضوعات بحث برانگیز است.
لباس‌های هوشمند یک تکنولوژی جدید محسوب می‌شوند که هنوز در حال تکامل هستند. در آینده از این قبیل پوشاک هوشمند بیشتر خواهیم شنید و تاثیر آنها بر زندگی روزمره را مشاهده خواهیم کرد. استفاده از تکنولوژی لباس‌های هوشمند در کنار سایر تجهیزات اینترنت اشیا بیش از هرچیزی مفهوم زندگی هوشمند را یادآور می‌شود.
