Smartare löparskor med inbyggda sensorer och IoT

Uppkopplade sensorer, s k Internet Of Things (IoT) blir allt vanligare och ger gamla traditionella produkter helt nya funktioner och möjligheter. Även kläder har på senare år klivit in i segmentet av högteknologiska produkter i och med modebranschens transformation mot fashiontech. I detta inlägg ska vi titta närmare på hur en löparsko som försetts med inbyggda sensorer och trådlös uppkoppling till mobiltelefon kan förändra användarupplevelsen och tillsammans med en tillhörande mobilapp kan ge realtidsfeedback och coacha dig så att du lär dig springa effektivare och bättre.
Altras designfilosofi skiljer sig lite ifrån andra traditionella skotillverkare. Du kan läsa mer på sidan Varför Altra. För den här modellen har de valt att implementera den nya tekniken i en skomodell som även går att köpa utan tekniken.
Se uppgifter och diskussionsfrågor längst ner på denna sida.

Atra Torin IQ – nya generationens löpsko

Altra Torin IQ

En intelligent löpsko och din nya löpcoach

Altra Torin IQ - smart uppkopplad löpsko med coachande mobilapp
Altra Torin IQ – smart uppkopplad löpsko med coachande mobilapp

Altra IQ Torin är en intelligent löpsko som coachar och ger feedback med hjälp av steganalys. Skon är utrustad med IoT-teknologin som kommunicerar med träningsklockan eller telefonapplikationen från iFit. Du får live feedback och löptips rakt I din klocka eller telefon medan du rör på dig. Skon mäter kollisionskrafter i sulans olika delar vilket hjälper att hitta en mer balanserad löpning. Du får information om sulans träffpunkt med marken vilket ger möjligheten att följa hur löpsteget ändras under loppet. Idén är att främja ett effektivt och hälsosamt löpsteg. Skon mäter också stegfrekvens som är en indikation på löpformen och hjälper till med att upprätthålla en önskad stegrytm i löpningen.

Altra Torin IQ – reklamfilm

Teknologi

Högteknologisk löparsko som synkroniserar med iFit®-klockor, Android eller Apple. Ingen nivåskillnad tå-häl, snabbtorkande mesh i ovandelen och bekväm dämpning.

• Applikation till iphone, Android, Google play
• Trådlös kommunikation till skosensorn
• Dolda sensorer inbäddade i mellansulan
• Registrering av landningszon
• Trycksensorer i sulans olika delar
• Löptips under löpningen från appen
• Realtids löpdata via IQ applikationen och analys
• Du kan även följa med tid, distans och hastighet

Altra IQ är den första högteknologiska löparskon som mäter stegfrekvens, tryckbelastning och löparstil. Perfekt för den som vill analysera sin löpning. 

Altra Torin IQ - smart uppkopplad löpsko med coachande mobilapp
Altra Torin IQ – smart uppkopplad löpsko med coachande mobilapp

Under innersulan sitter en trycksensor som synkroniserar trådlöst med iFit®-klockor, Android eller Apple. Den här sensorn ger dig feedback i realtid under löprundan, antingen på displayen eller genom ljudsignaler. Detta hjälper löparen att förbättra sin löpstil, fotisättning och frekvens under löprundan.

Altra Torin IQ har trycksensorer, accelerometrar och trådlöst uppkopplade microcontrollers inbyggt i varje sko.
Altra Torin IQ har trycksensorer, accelerometrar och trådlöst uppkopplade microcontrollers inbyggt i varje sko.

Ovandel i slitstark, snabbtorkande Airmesh som både ger ökad ventilering och komfort. FootShape™ tåbox ger tårna extra plats att sprida ut sig för bättre komfort, stabilitet och hastighet. 

Mellansulan är lätt dämpad med A-Bound™ som ger energirespons i varje steg och en heldämpad Zero Drop-plattform ger stötdämpning och en mer naturlig löprörelse. InnerFlex™ gör skon mer flexibel i mellansulan. 

Specifikationer:

– Ovandel: Snabbtorkande mesh
– Innersula: 6 mm Contour
– Mellansula: Dual Layer EVA med A-Bound™ Top Layer & InnerFlex™
– Plattform: Natural Foot Positioning: FootShape™ Toe Box med heldämpad Zero Drop™ Platform
– Yttersula: FootPod
– Vikt herr: 230 g
– Vikt dam: 184 g
– Sulans höjd: 24 mm
– Nivåskillnad tå-häl: 0 mm

Teknologi:

– Trådlös kommunikation
– Mätning av fotisättning
– Trycksensor
– Löptips genom ljudsignaler längs vägen
– Statistikregistrering
– Spårning av loppet i efterhand

Användare: Herr eller Dam (olika skomodeller)

  • Löpunderlag: Asfalt 
  • Pronation: Neutral 
  • Stabilitet: ¡ 
  • Löpkänsla: ¡ 
  • Underlag: Asfalt 
  • Stabilitet: Neutral 
  • Dubbar: Nej 
  • Drop: 0 mm 
  • Vattentät: Nej 
  • Ovandel: Fast Drying Mesh, FootShape 
  • Mellansula: Dual Layer EVA with A-Bound, Top Layer & Innerflex 
  • Dämpning: Full Cushioning Zero Drop Platform 
  • Yttersula: Footpod 
In this video, Brian Beckshead, President and Co-Founder of Altra, provides a look at the IQ Technology and why it can help you run better.

Lite mer information om Altra Torin IQ, tankarna bakom designen och beskrivning av funktionerna hittar du i följande engelska text från en artikel med en intervju av grundarna av Altra:

”For too long, the two main metrics to measure your run have been ’how far?’ and ’how fast?'” said Altra president and co-founder Brian Beckstead. ”With Altra Torin IQ shoes, you get a much richer picture of your run with real-time coaching. We analyze the problems in real time, and provide you with proactive suggestions so you can correct and improve right away. Running has never been smarter.”

Altra Torin IQ powered by iFit is the first and only shoe on the market to feature full-length, razor-thin, featherweight sensors and transmitters embedded in the midsole of each shoe — providing runners with live data for each foot individually.  Using Bluetooth technology, the shoe communicates directly with the Altra IQ iFit app on the runner’s smartphone to continuously transmit data in four key areas: landing zone, impact rate, contact time and cadence. The app also tracks pace, distance and time.

During the run, Altra Torin IQ serves as a stride coach, relaying real-time feedback in two ways: through the app screen and audible coaching. Runners have the ability to customize how often to receive live coaching based on their preferences.

”Many running injuries can be prevented by learning efficient, low-impact running form.  However, it can be really hard to analyze running form on yourself,” said Altra founder Golden Harper.  ”This shoe is designed to help make runners more efficient and to extend the running career of road and trail warriors out there. Intelligence is power, and Altra Torin IQ can provide insights like nothing else.”

”The coolest thing to me is that we are able to give runners coaching tips in their moments of greatest need,” Harper continued. ”For example, as a runner’s form starts to slip near the end of a race, the IQ shoe will recognize that and give them coaching tips to get them back on the right track.”

Both Harper and Beckstead agree the Altra Torin IQ shoe is an excellent training tool for a range of runners, from beginners who want to avoid bad habits, to elites who want to fine tune their form.

Altra Elite Athlete Zach Bitter has logged hundreds of miles testing Altra Torin IQ, including training for his American record 100-mile time of 11:40:55, set at the 2015 Desert Solstice Invitational. Bitter logs 120 to 140-mile weeks during training.  His next major race is the legendary Western States Endurance Run in July in California.

”The beauty of the Altra IQ technology is its variety of uses. It’s quick and accurate workout feedback can be applied right on the spot, with coaching tips that help correct problems rather than just telling you that you’re doing something wrong,” Bitter said. ”As a high-mileage runner, I think one of the coolest aspects is the information I learn about how my stride is affected over distance, through injury, sore muscles and such,” Bitter said. ”Many variables affect your training, so having baseline data of what you typically do while healthy and being able to spot-check that during a race is invaluable.”

Altra IQ powered by iFit app specs:

Landing Zone:

Landing zone helps runners avoid extremes such as landing with a harsh heel strike or too far forward on the toes. The Altra IQ app reports landing zone feedback with audio tips, as well as visual feedback on the app screen to give runners a clear idea of where each foot is hitting the ground.

”Our goal is not to change a runner’s foot strike, but instead to provide them with the tools to understand a proper foot strike is the result of having proud posture, compact arms and a high cadence — all the things we’ve been teaching in our Run Better clinics since Altra was founded,” Harper said.

Therefore, live coaching tips included in the Altra IQ app guide runners to make changes to their posture, arms, or cadence that lead to a low-impact landing. For example, if the runner is over-striding, or landing on their toes, they’ll receive an audio coaching tip that will help correct and optimize their landing.

”We’re hoping to guide runners into a ’safe zone.’ As each runner is different, their individual landing zone may vary between a soft heel landing and a slight forefoot landing,” Harper said. ”In general, the goal is to avoid the extremes of landing as a means of reducing injury and stress on the body.”

Impact Rate:

Altra Torin IQ’s dual sensors monitor how hard each foot hits the ground and identifies left–right imbalances in their stride, for a metric Altra calls ”impact rate.” Coaching guidance from the app helps runners land more softly and achieve more balance, which may lead to a lower likelihood of injury.  Altra IQ reports impact rate in two ways: a number expressed in millig-units (mG) and as a visual on the app screen showing how balanced the runner is.

”The practical application of impact rate will be during a run or race where pace is generally constant,” said Harper. ”As a runner loses form, their impact rate may increase. Therefore, monitoring impact rate during a run or race is an excellent way to ensure efficient form. As an example, an individual running at a constant pace with poor form will have a higher impact rate number than they would at the same pace with efficient form.”

Harper added, ”As runners increase speed, impact rate will naturally increase, even when running with efficient technique. The goal is for runners to maintain a consistent impact rate number while running at a given pace.”

Contact Time:

Running performance is contingent on many variables, and ground contact time is one of the lesser known.  Altra IQ contact time data shows runners how much time each foot is in contact with the ground and is reported as a number of milliseconds (ms), with a separate score for each foot.  With this data, runners can improve left-right balance and optimize contact time. 

”Lower contact times are often associated with a higher cadence and more efficient, lower impact foot strikes,” Harper said.  ”Additionally, a left-right imbalance may serve as a clue revealing a current, past, or forthcoming injury.”

Cadence:

Cadence is the live ”pulse” of a run and a key factor in form, foot strike and efficiency.  Altra Torin IQ’s live cadence tracking provides data to keep foot turnover at the optimal rate for the current running pace, helping runners become more fluid.  Altra IQ powered by iFit reports cadence as a number of total steps per minute. In general, working up to a higher cadence in the 170 to 180 range improves running form and efficiency.

Uppgifter och diskussionsfrågor

  1. Har du sett någon liknande produkt med motsvarande funktionalitet tidigare? Vilken i så fall?
  2. Vilka liknande produkter med motsvarande funktionalitet hittar du nu om du Googlar?
  3. Ge exempel hur de liknar varandra och vad som eventuellt skiljer dem åt.
  4. Vilka komponenter behövs för att göra en vanlig löparsko till en smart sko med samma funktioner som Altra Torin IQ?
  5. Vilka yrkeskategorier och vilken kompetens behövs för att designa och konstruera en smart sko som Altra Torin IQ?
  6. Ge exempel på några andra produkter som inte är ”smarta skor” men som har liknande funktionalitet eller kan ge motsvarande information om din löpning.
  7. Om du skulle designa och konstruera en smart löparsko idag, vilka funktioner skulle du då satsa på?
  8. När Altra Torin IQ lanserades år 2017 var de först i världen. Hur vanligt tror du att det kommer vara med smarta uppkopplade löparskor år 2025?
  9. Hur innovativ anser du att Altra Torin IQ var som produkt när den lanserades 2017 (1-5, där 1 = inte innovativ alls, 2 = lite innovativ, 3 = ganska innovativ, 4 = innovativ, 5 = mycket innovativ)?

Python och GPS-spårning

Detta är en artikel från SparkFun, December 17, 2012

Introduction

In my quest to design a radio tracking system for my next HAB, I found it very easy to create applications on my computer and interact with embedded hardware over a serial port using the Python programming language. My goal was to have my HAB transmit GPS data (as well as other sensor data) over RF, to a base station, and graphically display position and altitude on a map. My base station is a radio receiver connected to my laptop over a serial to USB connection. However, in this tutorial, instead of using radios, we will use a GPS tethered to your computer over USB, as a proof of concept.

Of course, with an internet connection, I could easily load my waypoints into many different online tools to view my position on a map, but I didn’t want to rely on internet coverage. I wanted the position of the balloon plotted on my own map, so that I could actively track, without the need for internet or paper maps. The program can also be used as a general purpose NMEA parser, that will plot positions on a map of your choice. Just enter your NMEA data into a text file and the program will do the rest.

Showing a trip from SparkFun to Boulder, CO. 

This tutorial will start with a general introduction to Python and Python programming. Once you can run a simple Python script, we move to an example that shows you how to perform a serial loop back test, by creating a stripped down serial terminal program. The loopback test demonstrates how to send and receive serial data through Python, which is the first step to interacting with all kinds of embedded hardware over the serial port. We will finish with a real-world example that takes GPS data over the serial port and plots position overlaid on a scaled map of your choice. If you want to follow along with everything in this tutorial, there are a few pieces of hardware you will need.

For the loopback test, all you need is the FTDI Basic. For the GPS tracking example, you will need a GPS unit, as well as the FTDI. 

What is Python?

If you are already familiar with installing and running Python, feel free to skip ahead. Python is an interpreted programming language, which is slightly different than something like Arduino or programming in C. The program you write isn’t compiled as a whole, into machine code, rather each line of the program is sequentially fed into something called a Python interpreter. Once you get the Python interpreter installed, you can write scripts using any text editor. Your program is run by simply calling your Python script and, line by line, your code is fed into the interpreter. If your code has a mistake, the interpreter will stop at that line and give you an error code, along with the line number of the error.

The holy grail for Python 2.7 reference can be found here:

Installing Python

At the time of this tutorial, Python 2.7 is the most widely used version of Python and has the most compatible libraries (aka modules). Python 3 is available, but I suggest sticking with 2.7, if you want the greatest compatibility. 

After you install Python, you should be able to open a command prompt within any directory and type ’python’. You should see the interpreter fire up.

If you don’t see this, it is time to start some detective work. Copy your error code, enter it into your search engine along with the name ’python’ and your OS name, and then you should see a wealth of solutions to issues similar, if not exact, to yours. Very likely, if the command ’python’ is not found, you will need to edit your PATH variables. More information on this can be found here. FYI, be VERY careful editing PATH variables. If you don’t do it correctly, you can really mess up your computer, so follow the instructions exactly. You have been warned. 

If you don’t want to edit PATH variables, you can always run Python.exe directly out of your Python installation folder.

Running a Python Script 

Once you can invoke the Python interpreter, you can now run a simple test script. Now is a good time to choose a text editor, preferably one that knows you are writing Python code. In Windows, I suggest Programmers Notepad, and in Mac/Linux I use gedit. One of the main rules you need to follow when writing Python code is that code chunks are not enclosed by brackets {}, like they are in C programming. Instead, Python uses tabs to separate code blocks, specifically 4 space tabs. If you don’t use 4 space tabs or don’t use an editor that tabs correctly, you could get errant formatting, the interpreter will throw errors, and you will no doubt have a bad time. 

For example, here is a simple script that will print ’test’ continuously. 

# simple script
def test():
    print "test"
while 1:
    test()

Now save this code in a text editor with the extention your_script_name.py.

The first line is a comment (text that isn’t executed) and can be created by using a # .

The second line is a function definition named test().

The third line is spaced 4 times and is the function body, which just prints ”test” to the command window.

The third line is where the code starts in a while loop, running the test() function.

To run this script, copy and paste the code into a file and save it with the extention .py. Now open a command line in the directory of your script and type:

python your_script_name.py

The window should see the word ’test’ screaming by.

To stop the program, hit Ctrl+c or close the window. 

Installing a Python Module

At some point in your development, you will want to use a library or module that someone else has written. There is a simple process of installing Python modules. The first one we want to install is pyserial.

Download the tar.gz file and un-compress it to an accessible location. Open a command prompt in the location of the pyserial directory and send the command (use sudo if using linux):

python setup.py install

You should see a bunch of action in the command window and hopefully no errors. All this process is doing is moving some files into your main Python installation location, so that when you call the module in your script, Python knows where to find it. You can actually delete the module folder and tar.gz file when you are done, since the relevant source code was just copied to a location in your main Python directory. More information on how this works can be found here:

FYI, many Python modules can be found in Windows .exe installation packages that allow you to forgo the above steps for a ’one-click’ installation. A good resource for Windows binary files for 32-bit and 64-bit OS can be found here:

Python Serial Loopback Test

This example requires using an FTDI Basic or any other serial COM port device.

Simply, connect the TX pin to the RX pin with a wire to form a loopback. Anything that gets sent out of the serial port transmit pin gets bounced back to the receive pin. This test proves your serial device works and that you can send and receive data.  

Now, plug your FTDI Basic into your computer and find your COM port number. We can see a list of available ports by typing this:

python -m serial.tools.list_ports

If you are using linux:

dmesg | grep tty

Note your COM port number. 

Now download the piece of code below and open it in a text editor (make sure everything is tabbed in 4 space intervals!!):

import serial

#####Global Variables######################################
#be sure to declare the variable as 'global var' in the fxn
ser = 0

#####FUNCTIONS#############################################
#initialize serial connection 
def init_serial():
    COMNUM = 9 #set you COM port # here
    global ser #must be declared in each fxn used
    ser = serial.Serial()
    ser.baudrate = 9600
    ser.port = COMNUM - 1 #starts at 0, so subtract 1
    #ser.port = '/dev/ttyUSB0' #uncomment for linux

    #you must specify a timeout (in seconds) so that the
    # serial port doesn't hang
    ser.timeout = 1
    ser.open() #open the serial port

    # print port open or closed
    if ser.isOpen():
        print 'Open: ' + ser.portstr
#####SETUP################################################
#this is a good spot to run your initializations 
init_serial()

#####MAIN LOOP############################################
while 1:
    #prints what is sent in on the serial port
    temp = raw_input('Type what you want to send, hit enter:\n\r')
    ser.write(temp) #write to the serial port
    bytes = ser.readline() #reads in bytes followed by a newline 
    print 'You sent: ' + bytes #print to the console
    break #jump out of loop 
#hit ctr-c to close python window

First thing you need to do before running this code is to change the COM port number to the one that is attached to your FTDI. The COMNUM variable in the first few lines is where you enter your COM port number. If you are running linux, read the comments above for ser.port.

Now, if you want to send data over the serial port, use: 

ser.write(your_data)

your_data can be one byte or multiple bytes.

If you want to receive data over the serial port, use:

your_data = ser.readline() 

The readline() function will read in a series of bytes terminated with a new line character (i.e. typing something then hitting enter on your keyboard). This works great with GPS, because each GPS NMEA sentence is terminated with a newline. For more information on how to use pyserial, look here.

You might realize that there are three communication channels being used:

  1. ser.write – writes or transmitts data out of the serial port
  2. ser.read – reads or receives data from the serial port
  3. print – prints to the console window

Just be aware that ’print’ does not mean print out to the serial port, it prints to the console window. 

Notice, we don’t define the type of variables (i.e. int i = 0). This is because Python treats all variables like strings, which makes parsing text/data very easy. If you need to make calculations, you will need to type cast your variables as floats. An example of this is in the GPS tracking section below.

Now try to run the script by typing (remember you need to be working out of the directory of the pythonGPS.py file):

python pythonGPS.py

This script will open a port and display the port number, then wait for you to enter a string followed by the enter key. If the loopback was successful, you should see what you sent and the program should end with a Python prompt >>>. 

To close the window after successfully running, hit Ctrl + c.

Congratulations! You have just made yourself a very simple serial terminal program that can transmit and receive data!

Read a GPS and plot position with Python

Now that we know how to run a python script and open a serial port, there are many things you can do to create computer applications that communicate with embedded hardware. In this example, I am going to show you a program that reads GPS data over a serial port, saves the data to a txt file; then the data is read from the txt file, parsed, and plotted on a map. 

There are a few steps that need to be followed in order for this program to work.Install the modules in the order below.

Install modules

Use the same module installation process as above or find an executable package. 

The above process worked for me on my W7 machine, but I had to do some extra steps to get it to work on Ubuntu. Same might be said about Macs. With Ubuntu, you will need to completely clean your system of numpy, then build the source for numpy and matplotlib separately, so that you don’t mess up all of the dependencies. Here is the process I used for Ubuntu.

Once you have all of these modules installed without errors, you can download my project from github and run the program with a pre-loaded map and GPS NMEA data to see how it works:

Or you can proceed and create your own map and GPS NMEA data.

Select a map

Any map image will work, all you need to know are the bottom left and top right coordinates of the image. The map I used was a screen shot from Google Earth. I set placemarks at each corner and noted the latitude and longitude of each corner. Be sure to use decimal degrees coordinates.

Then I cropped the image around the two points using gimp. The more accurate you crop the image the more accurate your tracking will be. Save the image as ’map.png’ and keep it to the side for now.

Hardware Setup

The hardware for this example includes a FTDI Basic and any NMEA capable GPS unit.

EM-406 GPS connected to a FTDI Basic

For the connections, all you need to do is power the GPS with the FTDI basic (3.3V or 5V and GND), then connect the TX pin of the GPS to the RX pin on the FTDI Basic.

It is probably best to allow the GPS to get a lock by leaving it powered for a few minutes before running the program. If the GPS doesn’t have a lock when you run the program, the maps will not be generated and you will see the raw NMEA data streaming in the console window. If you don’t have a GPS connected and you try to run the program, you will get out-of-bound errors from the parsing. You can verify your GPS is working correctly by opening a serial terminal program.  

Run the program

Here is the main GPS tracking program file:

Save the python script into a folder and drop your map.png file along side maps.py. Here is what your program directory should look like if you have a GPS connected:

The nmea.txt file will automatically be created if you have your GPS connected. If you don’t have a GPS connected and you already have NMEA sentences to be displayed, create a file called ’nmea.txt’ and drop the data into the file.

Now open maps.py, we will need to edit some variables, so that your map image will scale correctly. 

Edit these variables specific to the top right and bottom left corners of your map. Don’t forget to use decimal degree units!

#adjust these values based on your location and map, lat and long are in decimal degrees
TRX = -105.1621     #top right longitude
TRY = 40.0868       #top right latitude
BLX = -105.2898     #bottom left longitude
BLY = 40.0010       #bottom left latitude

Run the program by typing:

python gpsmap.py

The program starts by getting some information from the user.

You will select to either run the program with a GPS device connected or you can load your own GPS NMEA sentences into a file called nmea.txt. Since you have your GPS connected, you will select your COM port and be presented with two mapping options: a position map…

…or an altitude map.

Once you open the serial port to your GPS, the nmea.txt file will automatically be created and raw GPS NMEA data, specifically GPGGA sentences, will be logged in a private thread. When you make a map selection, the nmea.txt file is copied into a file called temp.txt, which is parsed for latitude and longitude (or altitude). The temp.txt file is created to parse the data so that we don’t corrupt or happen to change the main nmea.txt log file. 

The maps are generated in their own windows with options to save, zoom, and hover your mouse over points to get fine grain x,y coordinates. 

Also, the maps don’t refresh automatically, so as your GPS logs data, you will need to close the map window and run the map generation commands to get new data. If you close the entire Python program, the logging to nmea.txt halts. 

This program isn’t finished by any means. I found myself constantly wanting to add features and fix bugs. I binged on Python for a weekend, simply because there are so many modules to work with: GUI tools, interfacing to the web, etc. It is seriously addicting. If you have any modifications or suggestions, please feel free to leave them in the comments below. Thanks for reading!

Vad kommer folk ha på sig i framtiden?

En ny våg av innovation driver en radikal förändring av mode och textilbranschen. I framtiden kan kläder vara datorer, tillverkade med material designade och odlade i ett labb.

Filmen nedan ger en inblick i det som har kommit att kallas Fashiontech.

Kopiera nedanstående text, klistra in den i din loggbok och läs sedan texten.

Bärbar teknik, data, automatisering och labbodlat material kommer att ha en stor inverkan på vad människor kommer att ha på sig i framtiden.

Sedan sömnaden och vävningen föddes har tekniken alltid lett till utveckling inom mode. Den industriella revolutionen mekaniserade tillverkning som möjliggör massproduktion. På 1960-talet tog syntetiska material som polyester fart och skapade nya möjligheter för mode.

Nu öppnar konvergensen av ny teknik upp tidigare otänkbara möjligheter.
Dr Amanda Parkes är modevetenskapsman och chef för innovation vid FT-labs, ett riskkapitalföretag som främst investerar i modetekniska startups. Hon berättar att det bland dessa nystartade företag handlar om att hitta nästa generation förnybara material som kan odlas i ett labb. Traditionell siden produceras av insektslarver som bildar kokonger, oftast silkesmaskar. Men snarare än att lita på dessa insekter, så skapar bulttrådar silke i provrör. Biotillverkade material tar bort behovet av djur och insekter och det är ett mer hållbart och effektivt sätt att producera råmaterial.

Andra företag skapar läderalternativ. I stället för att använda djur skapar forskare biotillverkade material från ananasblad och till och med svamp. Konvergensen mellan mode och teknik ger också möjligheter att förändra inte bara kläder utan de människor som bär dem.

Myant är ett företag som är banbrytande i skapandet av kläder som kan övervaka alla dina rörelser. Så kallade smarta tyger förutspås bli nästa stora genombrott för bärbar teknik. Garn kombineras med elektroniska sensorer så att viktiga data kan fångas från människokroppen. För att skapa kläder som kan övervaka bärarens hälsa och fitness har Myant samlat team av människor som inte traditionellt har arbetat under samma tak. Smarta tyger kan radikalt förändra konsumenternas relationer till kläderna de bär, men när tekniken ökar förändringstakten, hur kan branschen hålla reda på vad konsumenterna verkligen vill ha?

Francesca Muston är chef för detaljhandeln på WGSN, världens ledande modeprognosbyrå. Personalen här använder big data för att analysera politiska, sociala och miljömässiga trender för att förutsäga morgondagens heta mode. Teknik driver en explosion i konsumentens val såväl som det förvirrande utbudet av kläddesign och skapande. För att textil- och modebranschen ska överleva vänder de sig till tekniken. Maskininlärningsteknologier är nu centrala för modeprognoser, vilket snabbt upptäcker mönster bland den ständigt växande datamängden.

Från bioteknik till demografiska förändringar och att förutsäga trender är inte längre en konst, det har blivit en vetenskap.

Fashiontech produktutveckling

Konstruktion TE18DP

I konstruktionskursens del av Fashiontech-projektet kommer vi jobba med både Elektronikkonstruktion och Mekanisk konstruktion.

Elektronikkonstruktionsarbetet omfattar följande delar:

  • Kravspecifikation/kravbeskrivningar
  • Funktionsspecifikation/funktionsbeskrivning
  • Blockschema
  • Flödesschema/flödesmodeller
  • Kopplingsschema 
  • Kretsschema
  • Kretskortslayout
  • Mönsterkort
  • Anslutningsdon
  • Ledare och kablage
  • Kylning
  • Analog och digital teknik, analoga och digitala komponenter, signaler och kretsar.
  • Logik och Boole’s algebra
  • Funktionstabeller/sanningstabeller
  • Olika talsystem, binära, hexadecimala
  • ASCII-kod och Unicode
  • Prototyper, test och simuleringar
  • Lödning
  • Strömförsörjning och olika batterityper
  • Elektronikproduktion, produktionsmetoder och produktionsteknik
  • Projektdokumentation
  • Projektkommunikation

Lektionsuppgifter v 43:

  1. Bestäm vilken yrkeskategori du vill designa, konstruera och skapa en riktig prototyp av ett Fashiontech-plagg till. Skriv in vilken yrkeskategori du valt (målgrupp) och skriv vilket klädesplagg (produkt) du vill skapa.

2. Skriv en lista på vilka funktioner du tycker att plagget ska ha.
Varje funktion ska lösa någon form av användarbehov. Skriv en funktionsbeskrivning för respektive funktion och vilket behov eller problem den löser.
Gör funktionsbeskrivningen hierarkisk. Först en övergripande beskrivning för respektive funktion, sedan en mer detaljerad beskrivning av funktionerna. Vad gör funktionen? Varför ska den finnas? Hur fungerar den? Hur ska funktionen styras?

3. Gör research.
Sök efter liknande smarta plagg, wearables eller andra produkter som löser samma problem eller tillgodoser de användarbehov du vill adressera med din Fashiontech-produkt. Samla på dig relevant info som du hittar. Lägg in länkar till dina källor och kopiera text och bilder som du anser kan vara bra att ha. Ta gärna med flera olika varianter av varje konkurrerande befintlig produkt du hittar. Ta reda på hur produkterna fungerar, hur de är uppbyggda, konstruerade, vilka material som används, specifikationer och egenskaper m.m.

4. Skapa en komponent-lista till ditt Fashiontech-plagg.
Vilka komponenter tror du kommer behövas för att erhålla önskad funktion?
Gör research; sök efter tänkbara komponenter eller moduler som har de funktioner och egenskaper som du tror behövs. Samla på dig info som du hittar. Lägg in länkar till dina källor. Ta med flera olika varianter av varje komponent. Är du osäker på om din produktidé kommer fungera rent konceptuellt så kan du bygga en prototyp och testa funktionen. Vilka delar/komponenter eller moduler kan du använda för att bygga en fungerande konceptprototyp?

Skriv in vad du behöver för komponenter i denna gemensamma komponentlista:

5. Arbeta med designen av ditt Fashiontech-plagg.
Samla på dig inspirationsbilder och förlagor som du hittar på Internet. Kopiera in dem i din Design-loggbok.
Du kan även börja skissa på hur du vill att ditt Fashiontech-plagg ska se ut (uppgift i kursen Bild och form).

6. Skapa en beskrivande och säljande presentation av ditt Fashiontech-plagg-projekt. I detta läge handlar det inte om att göra reklam för en färdig produkt, utan en presentation av din projektidé. Berätta vad du planerar att göra, lära dig och beskriv funktionerna som det smarta plagget ska ha och vilka problem hos kunderna du försöker lösa.
Denna presentation ska vi lägga upp på www.fashiontech-projects.se efter höstlovet.

Fashiontech – designutmaning

Uppdrag: Ta fram design-idéer till funktionella smarta arbetskläder för olika yrkeskategorier
Syfte: Förbättra klädbärarens arbetsdag genom att förbättra klädernas funktion mha t ex sensorer och annan elektronik.  

Projektwebbsida för presentation av elevernas Fashiontech-produkter: www.fashiontech-projects.se

Brainstorming-övning (enskilt)
Kom på så många funktioner och exempel som möjligt på smarta kläder för de olika yrkeskategorierna och produktkategorierna nedan.
Beskriv vad funktionen ska kunna göra, varför det kan vara bra och vilken typ av komponent som behövs i klädesplagget för att erhålla önskad funktion.

  • Brandman (exempel: temperatursensor …)
  • Polis
  • Byggarbetare
  • Arbetskläder, skyddsutrustning, knäskydd
  • Skyddsskor
  • Skyddshjälmar
  • Handskar
  • Vägarbetare
  • Butikspersonal
  • Kassörska
  • Trädgårdsmästare/Parkarbetare (ex färgsensor i handske)
  • Lastbilschaufför
  • Förskollärare, hålla koll på barnen (ex: fuktsensor i blöja)
  • Skolpersonal, lärare (ex se Vinnova-projekt IoT-Hubb skola)
  • Kontorsarbetare
  • Lagerarbetare
  • Undersköterska på sjukhus
  • Hemtjänstpersonal

Andningen påverkar din hjärna

I nedanstående artikel från Quartz kan vi läsa om hur forskare identifierat vad som händer i vår hjärna under djupandning.

Neuroscientists have identified how exactly a deep breath changes your mind

By Moran Cerf, November 19, 2017, Kellogg School of Management, Northwestern University

Breathing is traditionally thought of as an automatic process driven by the brainstem—the part of the brain controlling such life-sustaining functions as heartbeat and sleeping patterns. But new and unique research, involving recordings made directly from within the brains of humans undergoing neurosurgery, shows that breathing can also change your brain.

Simply put, changes in breathing—for example, breathing at different paces or paying careful attention to the breaths—were shown to engage different parts of the brain.

Humans’ ability to control and regulate their brain is unique: e.g., controlling emotions, deciding to stay awake despite being tired, or suppressing thoughts. These abilities are not trivial, nor do humans share them with many animals. Breathing is similar: animals do not alter their breathing speed volitionally; their breathing normally only changes in response to running, resting, etc. Questions that have baffled scientists in this context are: why are humans capable of volitionally regulating their breathing, and how do we gain access to parts of our brain that are not normally under our conscious control. Additionally, is there any benefit in our ability to access and control parts of our brain that are typically inaccessible? Given that many therapies—Cognitive Behavioral Therapy, trauma therapy, or various types of spiritual exercises—involve focusing and regulating breathing, does controlling inhaling and exhaling have any profound effect on behavior?

This recent study finally answers these questions by showing that volitionally controlling our respirational, even merely focusing on one’s breathing, yield additional access and synchrony between brain areas. This understanding may lead to greater control, focus, calmness, and emotional control.

The study, conducted by my post-doctoral researcher, Dr. Jose Herrero, in collaboration with Dr. Ashesh Mehta, a renowned neurosurgeon at NorthShore University Hospital in Long Island, began by observing brain activity when patients were breathing normally. Next, the patients were given a simple task to distract them: clicking a button when circles appeared on the computer screen. This allowed Dr. Herrero to observe what was happening when people breath naturally and do not focus on their breathing. After this, the patients were told to consciously increase the pace of breathing and to count their breaths. When breathing changed with the exercises, the brain changed as well. Essentially, the breathing manipulation activated different parts of the brain, with some overlap in the sites involved in automatic and intentional breathing.

The findings provide neural support for advice individuals have been given for millennia: during times of stress, or when heightened concentration is needed, focusing on one’s breathing or doing breathing exercises can indeed change the brain. This has potential application to individuals in a variety of professions that require extreme focus and agility. Athletes, for example, have long been known to utilize breathing to improve their performance. Now, this research puts science behind that practice.

Beyond studying the ability of humans to control and regulate their neural activity volitionally, the study was also unique in that it utilized a rare method of neural research: directly looking inside the brains of awake and alert humans. Typical neuroscience studies involving humans use imaging techniques (i.e. fMRI or EEG) to infer the neural activity in people’s brain from outside the skull. But studies involving electrodes implanted in humans’ brains are rare. The ability to look inside the humans’ brains allows us to study thinking, deciding and even imagining or dreaming by directly observing the brain. The study subjects in our work were patients who had electrodes implanted in their brain as part of a clinical treatment for epilepsy. These patients were experiencing seizures that could not be controlled by medication and therefore required surgical interventions to detect the seizure focus for future resection.

Given that detection requires the patient to have a spontaneous seizure in order to identify the exact seizure onset location, which can take days, the patients are kept in the hospital with electrodes continuously monitoring their brain activity.

The research findings show that the advice to “take a deep breath” may not just be a cliché. Exercises involving volitional breathing appear to alter the connectivity between parts of the brain and allow access to internal sites that normally are inaccessible to us. Further investigation will now gradually monitor what such access to parts of our psyche that are normally hidden can reveal.

Apple Watch upptäckte oregelbunden hjärtrytm i stor amerikansk studie

Uppgiftskod: AWUOHISAS-TKSVBISH

Frågeställning: Hur kan bärbar konsumentelektronik och artificiell intelligens användas inom sjukvården för att rädda liv?

Bildresultat för apple watch 3 pulse
Bild på Apple Watch med tillhörande hälso-app för att mäta hjärtats puls.
Photo: Apple

Översatt artikel från : https://www.reuters.com/article/us-health-heart-apple/apple-watch-detects-irregular-heart-beat-in-large-u-s-study-idUSKCN1QX0EI

3-10 minuters lästid

(Reuters) – Apple Watch kunde upptäcka oregelbundna hjärtpulsfrekvenser som kan signalera behovet av ytterligare övervakning för att upptäcka ett allvarligt hjärtrytmproblem, enligt data från en stor studie finansierad av Apple Inc, som visar en potentiell framtida roll för bärbar konsumentelektronik (s k wearables) inom vården.

Bild på ett pumpande hjärta som visar hjärtats funktion.

Forskare hoppas att tekniken kan hjälpa till vid tidig upptäckt av förmaksflimmer eller hjärtflimmer (eng. Atrial Fibrillation, AF), den vanligaste formen av oregelbundna hjärtslag. Patienter med obehandlad förmaksflimmer har fem gånger större sannolikhet att drabbas av stroke.

Informationsfilm om förmaksflimmer 1:08

Resultat från den största förmaksflimmer-undersöknings- och detekteringstudien med över 400 000 Apple Watch-användare som var inbjudna att delta, presenterades på lördagen den 16 mars 2019 vid American College of Cardiology-mötet i New Orleans.

Av de 400 000 deltagarna fick 0,5 procent, cirka 2000 personer, meddelanden om en oregelbunden puls via appen i deras smarta klockor. Dessa personer fick sedan bära en mobil EKG-apparat (elektrokardiografi) för efterföljande detektion av förmaksflimmerepisoder.

En tredjedel av dem vars klockor upptäckte en oregelbunden puls bekräftades ha förmaksflimmer med hjälp av EKG-tekniken, sa forskarna.

84 procent av de oregelbundna hjärtpulsmeddelandena bekräftades senare ha varit hjärtflimmer-episoder, visade data.

”Läkaren kan använda informationen från studien, kombinera den med sin bedömning … och sedan styra kliniska beslut om vad man ska göra med en varning”, säger Dr. Marco Perez, en av studiens ledande utredare från Stanford School of Medicine.

Studien fann också att 57 procent av deltagarna som fick en alert på sin smarta klocka sökte läkarvård.

För företag som Apple ger den här typen av data en kraft i en ny riktning in i sjukvårdsbranschen. Apples nya smarta klocka, Apple Watch Series 4, som blev tillgänglig först efter studien började, och som alltså inte användes i den här studien, har förmågan att ta ett EKG (elektrokardiogram) för att upptäcka hjärtproblem. Den produkten krävde ett godkännande från US Food and Drug Administration (FDA).

Dr. Deepak Bhatt, en kardiolog (typ av hjärtspecialist) från Brigham and Women’s Hospital i Boston som inte var inblandad i försöken, kallade den en viktig studie, eftersom användningen av denna typ av bärbar teknik bara kommer att bli mer utbredd.
”Studien är ett viktigt första steg för att ta reda på hur kan vi använda dessa teknologier på ett sätt som bygger på bevis,” han sa.

Under de första lite drygt 2 minuterna i denna filmade intervju diskuterar Drs. Deepak Bhatt och Peter Block ”AFib detection using the Apple Watch” och beskriver det som en disruptiv teknologi som kan förändra sjukvården (Apple Heart – 00:30-02:30);

Forskare uppmanar till försiktighet av läkare att använda data från konsumentprodukter vid behandling av patienter. Men de ser också stor framtidspotential för denna typ av teknik.

”Förmaksflimmer är bara början, eftersom denna studie öppnar dörren för att ytterligare undersöka bärbar teknik och hur de kan användas för att förebygga sjukdom innan den slår ut,” säger Lloyd Minor, dekan för Stanford School of Medicine.

Uppgiftskod: AWUOHISAS-TKSVBISH

Diskussionsfrågor:

Syftet med följande diskussionsfrågor är att låta eleverna arbeta språkutvecklande med artikeln där de tränar, utvecklar och visar sina kunskaper och förmågor inom läsförståelse, att ta del av fakta, uttrycka sig i tal och skrift, argumentera, resonera, beskriva, förklara och tolka olika typer av texter. De kan även källkritiskt granska fakta och påståenden, hänvisa till olika källor, reflektera och ta ställning till egna personliga val gällande användningen av tekniska hjälpmedel för att främja vård och hälsa.
Lämpliga arbetsmetoder kan vara t ex EPA (Enskilt – Par – Alla), jobba i basgrupper eller individuellt.

  1. (TkBiSv) Vad handlar artikeln om? Sammanfatta det viktigaste.
  2. (TkBiSv) Vad är nyheten i artikeln?
  3. (TkBiSv) Är det en positiv, negativ eller neutral nyhet? Finns det flera perspektiv?
  4. (TkBiSv) Vem ligger bakom artikeln? Vem har skrivit den, vem är avsändaren, vem står som garant för faktan?
  5. (TkBiSv) Är artikeln trovärdig? Finns det några tveksamheter i artikeln? Motivera ditt svar med sakliga argument.
  6. (Sv) I vilken mån anser du att det är en argumenterande, beskrivande, förklarande, debatterande, påverkande, informerande eller problematiserande artikel?
  7. (TkBiId) Ge exempel på fler liknande produkter som kan användas för att mäta puls och hjärtrytm.
  8. (TkBiIdShSv) Vilka fördelar kan det finnas med att använda den här typen av teknik, som privatkonsument och inom vården?
  9. (TkBiIdShSv) Vilka eventuella nackdelar och risker kan det finnas med att använda den här typen av teknik, som privatkonsument och inom vården?
  10. (Tk) Har du själv, eller någon du känner, erfarenhet från att använda den här typen av teknologi?
  11. (Tk) Känner du någon person som skulle ha behov av att använda den här typen av teknologi?
  12. (TkBi) Skulle du själv kunna tänka dig att använda den här typen av teknologi för att få reda på om du har eller är på väg att få hjärtproblem?
  13. (TkBiShSyv) Vad behöver man kunna för att utveckla en sådan här produkt?
  14. (TkBiId) Vad behöver man kunna som konsument för att ha användning och nytta av en sådan här produkt?
  15. (TkBiSyv) Vad behöver vårdpersonalen kunna för att ha användning för en sådan här produkt inom sjukvården?
  16. (TkBiIdShSyv) Hur tror du att den här typen av produkter och teknologier kommer förändra vår hälsa, våra beteenden och framtidens sjukvård?
  17. (EnTkBi) Läs ursprungsartikeln på engelska och se filmklippet med intervjun 00:00-02.30. Gör en sammanfattning av vad det handlar om och översätt texten till svenska.
  18. (BiSvIdTk) Vad är puls? Var på kroppen kan man mäta puls och hur? Vad är hjärtrytm och vad innebär förmaksflimmer? Vad är stroke?
  19. (Ma) Hur många procents större risk har personer med obehandlad förmaksflimmer att drabbas av stroke?
  20. (MaSv) Hur många personer i undersökningen bekräftades ha förmaksflimmer med hjälp av EKG-tekniken?
  21. (Ma) Skapa visuella illustrationer till statistiken som presenteras i texten. T ex cirkeldiagram eller stapeldiagram.
  22. (BlTk) Skapa en annons eller ett reklamblad för en helt ny, tidigare okänd produkt, med den här teknologin och funktionen.
  23. (SvBiTk) Skriv en kritiskt argumenterande text som tar avstånd från att använda Apple Watch specifikt, eller den här typen av produkter och teknologier generellt för att detektera och förutspå sjukdomar och kartlägga vår hälsa.
  24. (TkBi) Utveckla en egen teknisk produkt, en uppfinning i form av wearable technology (bärbar teknik, kroppsnära teknik), som kan mäta din puls och hjärtrytm. (Använd gärna skolprogrammet ”Uppfinnarresan” från Finn upp)
  25. (BiSyv) Om du är intresserad av att veta mer om vad EKG är och hur man tolkar EKG kan du t ex läsa första kapitlet i kursen ”Introduktion till hjärtfysiologi och elektrokardiologi”. Webbsidan ekg.nu är en komplett e-bok och webbutbildning i klinisk EKG-diagnostik som vänder sig till läkare, sjuksköterskor, ambulanspersonal, studenter och forskare som vill lära sig EKG-tolkning. Sidan används på samtliga medicinska universitet och universitetssjukhus, så funderar du på att studera till ett vårdyrke så kan du få en inblick i vad du kommer att få lära dig.

Kopplingar till LGR 11:
Årskurs: 7-9
Ämne: Tk teknik, Sv svenska, Sh samhällskunskap, Bi biologi, En Engelska, Ma matematik, Id Idrott och Hälsa, Bl Bild, Syv Studie och Yrkes-vägledning.
Syftestext:
Centralt Innehåll:
Kunskapskrav:

Sidan uppdaterad 2019-03-18

Teknikutveckling – digitalisering av våra skrivbord

Uppgiftskod: TDAVS-TKSVSH

Digitalisering, teknologiska framsteg och olika tekniska innovationer har förändrat hur vi kommunicerar, arbetar, producerar och tar del av och sprider information på våra arbetsplatser.
Hur denna gradvisa förändring skett visualiseras på ett bra och tydligt sätt vid jämförelse av de många fysiska produkter och maskiner med specialiserade funktioner som har blivit föråldrade och försvunnit från våra arbetsplatser och skrivbord.
Ett team från Harvard Innovation Lab har försökt att visa detta i nedanstående video där vi kan se hur olika fysiska föremål vi tidigare använt på våra skrivbord ersätts av datorprogram och applikationer i våra smartphones mellan åren från 1980 till 2014.
Kalkylatorn/miniräknaren ersattes av datorprogrammet Microsoft Excel, ordboken av webbtjänsten Dictionary.com, faxmaskinen av PDF-filer etc. Under en digitaliseringsresa på lite drygt 30 år visar de hur ett skrivbord med en mängd olika maskiner, produkter och pappersprodukter helt och hållet ersatts av en bärbar dator och en smartphone, och lämnat ett skrivbord som kan avbildas som rent, distraktionsfritt och tomt.

1980 började de första desktop-datorerna dyka upp och tillsammans med en hel del andra prylar fyllde de våra skrivbord.
2005 hade bärbara datorer ersatt många stationära datorer, internet och e-post hade ersatt faxen och digitala kartor som Google Maps resulterade i att vi inte längre behövde jordgloben.
2014 hade alla funktioner vi tidigare haft olika specialiserade produkter digitaliserats och flyttats in i våra bärbara datorer och smartphones. Den fysiska arbetsplatsen ser ren, tom och distraktionsfri ut. ”Less is more” är nya tidens melodi som ska göra oss mer produktiva och kreativa. Men är det så?

Diskussionsfrågor:
Titta på filmen ovan och skriv ner dina tankar om den här processen, och diskutera med dina kollegor eller klasskamrater hur väl bilden stämmer med verkligheten. Hur ser det ut idag? (Använda gärna EPA-metoden).

Uppgiftskod: TDAVS-TKSVSH

  1. Har vår tillvaro blivit enklare när alla funktioner flyttats in i datorn och mobilen? Eller har den i realiteten blivit mer komplex och rörig?
  2. Är det verkligen så att antalet fysiska produkter och enheter minskat i o m digitaliseringen? Räcker det med enbart en bärbar dator och en mobil idag för allt vi behöver och vill göra?
  3. iPaden/surfplattan saknas i filmen, varför tror du? Borde inte den varit med?
  4. Vilka fördelar och nackdelar har denna utveckling fört med sig?
  5. Hur har detta påverkat arbetslivet? Ge några konkreta exempel på förändringar.
  6. Vilket behov har vi idag av kontorsarbetsplatser med skrivbord?
  7. Hur har denna utveckling påverkat det vi behöver kunna?
  8. Filmen har fokus på hur skrivbordet förändrats, men den tar inte upp hur tekniken gjort det möjligt för oss att bli mer mobila och arbeta var vi vill och när vi vill. Eller kanske snarare arbeta där vi behöver vara när det behövs. Vilka av alla saker som tas upp i filmen tycker du har fått störst nytta av att bli mobila när dessa funktioner flyttats in i bärbara datorer och mobiltelefoner? Gör en numrerad lista.
  9. Hur tror du att den närmaste framtidens utveckling ser ut gällande vad vi har på våra skrivbord (<10 år)? Hur kommer arbetsplatserna se ut?
  10. Hur tror du att den närmaste framtidens utveckling ser ut gällande hur och till vad vi använder bärbara datorer (<10 år)?
  11. Hur tror du att den närmaste framtidens utveckling ser ut gällande hur vi använder våra mobiltelefoner (<10 år)?
  12. Vilken typ av nya bärbara digitala enheter tror du kommer bli vanliga att använda inom de närmaste 10 åren? Motivera ditt svar och förklara hur, i vilka sammanhang och varför.

Sidan uppdaterad 2019-03-17