اﻷلبسة الذكية

 ر. التغيّر الواسع المتوقع حصوله في عام  2025 

- الألبسة الذكية

الألبسة الذكية

 تعتبر من الأجهزة التي ستتوفر في الثورة الصناعية الرابعة, حيث من المتوقع في عام 2025 انّ نسبة 10% من البشر سيرتدون البسة ذكية متصلة بالإنترنت (1). هذه الألبسة ستمكّنهم من معرفة الوضع الصحي لأجسادهم, و مراقبة تحسّنهم الأدائي الرياضي. هذه الألبسة مدمجة مع قطع إلكترونية تأخذ البيانات المستلزمة لدراسة اجساد البشر. و بفضل الإنترنت, سيستطيعوا الأطباء مراقبة الوضع الصحي لمرضاهم بشكل مباشر, و بناءاً عليه اتخاذ التدابير المناسبة و الملائمة. كما ستتيح لأي شخص مراقبة تحسّن جسده, ووضع الأهداف المستقبلية لتحسين ادائه, كما هو موضح في صورة 1 (2).  

من البيانات التي ستأخذها القطع الإلكترونية الموجودة في الألبسة هي كما التالي: 

1. معدل ضربات القلب

2. معدل الجهد العضلي

3. معدل التركيز و الحالة النفسية 

4. معدل الحركة و السرعة و التسارع

كما أنه سنجد بعض الألبسة التي ستكون قادرة على شحن هواتفكم النقّالة بأخذ الطاقة المستخرجة من أجسادكم, كما هو موضح في صورة 2 (3).

و بالإضافة إلى ذلك سنجد بعض الألبسة مدمجة بجهاز تحديد المواقع (GPS), هذا الجهاز تستطيع من خلاله معرفة المسافة التي قطعتها و انت تلعب  الرياضة, و من إعطاء من تثق بهم القدرة على معرفة مكانك الحالي. 

إذا فمن التطبيقات التي نستطيع الاستفادة من اللباس الذكي هي:
1. إمكانية مراقبة الطبيب مرضاهم بشكل مباشر و عن بعد

2. تمكين البشر لمراقبة وضعهم الصحي و تحسنهم الأدائي 

3. شحن الأجهزة الإلكترونية بأستخدام اجسادهم 

4. مراقبة المسافة المقطوعة, و مكانهم الحالي 

(2) صورة1 :  لباس يأخذ معدل الجهد العضلي و ضربات القلب 

 (3) صورة 2: لباس ذكي يستخرج الطاقة من الجسد و يضخمها للحصول على طاقة كهربائية كافية لشحن الأجهزة المحمول

ما هو عمل خبير البيانات في الألبسة الذكية؟ 

أولا فلنتعرف ما هي البيانات المستخرجة و ما هي الأجهزة الإلكترونية التي ستخرج البيانات من جسم الإنسان.
من الأجهزة الإلكترونية: 

1.  EMG: 

هذا الجهاز الإلكتروني هو مختصر لكلمة ( إلكترو مايو جرِافي ElectroMyoGraphy) و هو عبارة عن حساس يستطيع ان يتحسس الإشارات الكهربائية المستخرجة من عضلات جسم الإنسان (4).

2. EEG:

هذا الجهاز الإلكتروني هو مختصر لكلمة ( إلكترو انسفولا جرام ElectroEncephaloGram) و هو يعمل مثل عمل ال EMG و لكنه ادق اكثر و مخصص لتحسس الإشارات الكهربائية من عقل الإنسان (5). 

3. ECG:

هذا الجهاز الإلكتروني هو مختصر لكلمة ( إلكترو كارديو جرام ElectroCardioGram) و هو يعمل مثل عمل ال EMG و ال EEG و لكنه مخصص اكثر لتحسس ضربات القلب (6). 

4. GPS:

 هو نظام التعقب لمعرفة المكان الحالي عبر استخدام خوارزميات الملاحة اللاسلكية من الأقمار الصناعية التي تدور حول الكرة الأرضية, و ال GPS هو مختصر لكلمة (جلوبال بوسيشنينج سيستم  Global Positioning System) اي نظام التعقب العالمي (7).

5. IMU: 

هي اجهزة قياسية لوحدة العطالة\القصور الذاتي (انيرشال ميجرمينت يونيت Inertial Measurement Unit), و هذا الحساس موجود في هواتفكم النقالة الحديثة (8). وهي مكونة من اثنان او ثلاثة اجهزة كما التالي:

     a. وحدة معرفة الاتجاهات الجايروسكوب Gyroscope: و هي تتألف من جسم فيزيائي قابل للحركة بشكل دائري أوبحركة مدمجة بشكل دائري و مستقيم في كل الاتجاهات. هذا الجهاز يعرف الاتجاهات بفضل وجود جسم فيزيائي قابل للحركة بخطوط دائرية او بخطوط مستقيمة و دائرية ضمن قمرة و حجيرة صغيرة. هذه القمرة يوجد فيها حساس قابل لأن يعرف متجه الجسم الفيزيائي بداخله (9).

     b. وحدة قياس التسارع الاكسيلوروميتر Accelerometer: و هي تستخدم لمعرفة المسافة و السرعة و التسارع, و ذلك عبر خوارزميات الاختلاف المسافي بين الوقت الآني و الماضي و القادم. هذه الوحدة عبارة عن جسم فيزيائي بداخل قمرة صغيرة (10).

     c. وحدة تحسس المغنطة الأرضية الماجنيتوميتر Magnetometer: و هي تعمل عمل البوصلة Compass, حيث انها تتحسس المغنطة الأرضية او المغناطيس الأرضي, فتستخدم لمعرفة الاتجاهات و تكوين خوارزميات المتجهات بناءا على NESW, شمال (N), شرق (E), جنوب (S), غرب (W). و بما انها تتحسس المغنطة, فينصح عند استخدامها البعد عن الأجهزة التي تشعّ مغنطة (11).

الآن بعدما تعرفنا على بعض الأجهزة الإلكترونية التي نستطيع وضعها في جسم الإنسان, فلنتعرف الآن سوية ما هو عمل خبير البيانات. 
خبير البيانات عمله هو تكوين الخوارزميات اللازمة لإعطاء و كيفية إظهار المعلومات من البيانات المستخرجة من هذه الحساسات, و كيفية تخزينها و استخراجها في إي وقت يحتاجه المريض, المشرف, او الطبيب. فيعمل في التخزين عبر الحوسبة السحابية Cloud Computing, و يعمل على معرفة كيفية ربط الأجهزة بالمخدمات المتصلة بالإنترنت (Internet Servers (IS, و كيف حفظ المعلومات في أجهزة التخزين, و كل هذا العمل له مسمى ثاني بمصطلح يسمى "البيانات الضخمة (Big Data (BD". وخبير البيانات له القدرة على إعطاء الحواسيب قدرة تفكير تقارب قدرة البشر في اتخاذ القرارات و الإجراءات اللازمة للمريض, و كأن الحاسوب هو الطبيب, وهو عبارة عن علم يسمى علم الذكاء الاصطناعي (Artificial Intelligence (AI.

إن شاء الله سوية سنتعرف كيف نطبق هذه الخوارزميات, تابعونا!

انضموا إلى قناتنا في Telegram

تابعونا في Facebook

 

مراجع يمكنكم الرجوع إليها

(1) The Fourth Industrial Revolution - Klaus Schwab

(2) https://www.yaabot.com/31512/smart-clothing-health-care/

(3) https://www.channelnews.com.au/samsung-is-making-clothes-to-charge-your-phone/

(4) https://www.youtube.com/watch?v=sjcfHGaZ18Q
(5) https://en.wikipedia.org/wiki/Electromyography
(6) https://en.wikipedia.org/wiki/Electrocardiography
(7) https://en.wikipedia.org/wiki/Global_Positioning_System
(8) https://en.wikipedia.org/wiki/Inertial_measurement_unit
(9) https://en.wikipedia.org/wiki/Gyroscope
(10) https://en.wikipedia.org/wiki/Accelerometer
(11) https://en.wikipedia.org/wiki/Magnetometer

هذه المادة العلمية قابلة للتنقيح و التحسين و التوضيح, تواصلكم معنا يساعدنا على إثراء المحتوى العلمي العربي

المهندس طارق البواب