لباس‌های هوشمند؛ گامی تازه در دنیای محاسبات پوشیدنی
به گزارش وفاق ملی، لباس‌های هوشمند سال‌هاست به‌عنوان یکی از جذاب‌ترین شاخه‌های فناوری پوشیدنی مورد توجه قرار گرفته‌اند. حالا پژوهشگران گامی فراتر گذاشته‌اند و موفق به توسعه نوعی رایانه فیبری شده‌اند که می‌تواند در پارچه‌ها و لباس‌ها ادغام شود و همانند یک سیستم محاسباتی مستقل عمل کند. این فیبرها نه‌تنها انعطاف‌پذیر و کشسان هستند، بلکه به‌راحتی قابلیت شست‌وشو در ماشین لباسشویی را نیز دارند.
از «لیلی‌پد» تا رایانه‌های فیبری
یکی از نخستین نمونه‌های کاربردی منسوجات هوشمند، فناوری LilyPad در سال ۲۰۰۷ بود که امکان دوخت قطعات الکترونیکی به لباس‌ها و اسباب‌بازی‌ها را فراهم می‌کرد. با این حال، مشکل اصلی همواره محدودیت توان پردازشی فیبرها و دشواری در تفسیر زیست‌سیگنال‌ها در لحظه بوده است.
اکنون دانشمندان توانسته‌اند با جاسازی حسگرها، واحدهای محاسباتی، ذخیره‌سازی و قابلیت‌های ارتباطی در یک رشته فیبر واحد، محدودیت‌های گذشته را پشت سر بگذارند.
قابلیت‌های رایانه فیبری
هر فیبر توسعه‌یافته شامل هشت دستگاه و چهار حسگر داخلی است که می‌تواند داده‌ها را جمع‌آوری، پردازش و انتقال دهد.
این فیبرها ۶۰ درصد قابلیت کشسانی دارند و به همین دلیل برای استفاده در لباس‌های ورزشی، پزشکی و حتی نظامی بسیار مناسب هستند.
در یک آزمایش عملی، پژوهشگران چهار فیبر هوشمند را در آستین و پاچه‌های یک لباس جای‌گذاری کردند. داوطلبی که این لباس را پوشیده بود مجموعه‌ای از حرکات بدنی انجام داد. نتیجه شگفت‌انگیز بود:
یک فیبر منفرد توانست با دقت ۶۷ درصد حرکات را تشخیص دهد.
اما زمانی که چهار فیبر با هم همکاری کردند، دقت به ۹۵ درصد افزایش یافت.
نقش «شبکه عصبی» در لباس‌های هوشمند
این فیبرها قادر به اجرای شبکه‌های عصبی آموزش‌دیده هستند؛ مجموعه‌ای از الگوریتم‌های یادگیری ماشین که به تقلید از مغز انسان طراحی شده‌اند. همین ویژگی باعث می‌شود لباس‌های مجهز به فیبرهای محاسباتی بتوانند در لحظه داده‌ها را تحلیل کرده و تصمیم‌گیری هوشمندانه داشته باشند.
چالش‌ها و آینده پیش‌رو
اگرچه این فناوری پیشرفتی چشمگیر در حوزه منسوجات الکترونیکی محسوب می‌شود، اما همچنان با چالش‌هایی روبه‌روست. بهینه‌سازی سرعت ارتباطی بین فیبرها، کاهش مصرف انرژی و افزایش پهنای باند از جمله مسائل کلیدی برای گسترش این فناوری هستند.
دانشمندان امیدوارند در آینده با توسعه پروتکل‌های ارتباطی ویژه، شبکه‌ای گسترده از فیبرهای رایانه‌ای بسازند که عملکردی مشابه یک ابررایانه پوشیدنی داشته باشد.
لباس‌های هوشمند دیگر صرفاً یک ایده آینده‌نگرانه نیستند. رایانه‌های فیبری می‌توانند تحولی بزرگ در پزشکی، ورزش، صنعت دفاعی و حتی زندگی روزمره ایجاد کنند. با ادامه این تحقیقات، شاید در آینده نزدیک شاهد عرضه پوشاکی باشیم که نه‌تنها زیبا و راحت‌اند، بلکه همانند یک همراه دیجیتال دقیق، بدن ما را رصد کرده و در تصمیم‌گیری‌های لحظه‌ای یاری‌مان دهند.
