УМНАЯ ОДЕЖДА: СИСТЕМА КОНТРОЛЯ ТЕПЛА

ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

УДК 62-503.57

УМНАЯ ОДЕЖДА: СИСТЕМА КОНТРОЛЯ ТЕПЛА

Овчинников Дмитрий Леонидович Ovchinnikov Dmitry Leonidovich

Студент 2 курса факультета информационных технологий 2nd year student of the Faculty of Information Technology Пензенский Государственный университет Penza State University Тычков Александр Юрьевич Tychkov Alexander Yurievich Исполняющий обязанности заведующего кафедрой Радиотехника и радиоэлектронные системы Acting Head of the Department Radio engineering and electronic systems Пензенский Государственный Университет Penza State University

SMART CLOTHING: HEAT CONTROL SYSTEM

Аннотация: Изучен рынок умной продукции, выявлены недостатки тех или иных образцов и выдвинуты способы их решения с помощью микроконтроллеров.

Abstract: The market of smart products has been studied, the shortcomings of certain samples have been identified and ways of solving them with the help of microcontrollers have been put forward.

Ключевые слова: микроконтроллер, куртка, здоровье, датчики, текстильная промышленность. Keywords: microcontroller, jacket, health, sensors, textile industry.

Влияние технологий на текстильную промышленность не ограничивается разработкой и производством одежды и теперь технология становится частью самого текстиля.

Одежда будущего будет тесно взаимодействовать с различными электронными устройствами. Такие устройства будут не только встраиваться в текстильную основу, но и сама электроника сможет стать тканью. Данные материалы будут обладать революционной способностью чувствовать, действовать, хранить, излучать и перемещаться - они смогут включать в себя функции биомедицинского мониторинга или новые человеко-машинные интерфейсы, не говоря уже об игровых контроллерах, используя при этом существующую недорогую инфраструктуру текстильного производства.

На данный момент основные продукты развития данного направления решают проблему переохлаждения человека. Однако эти решения нацелены на обычных людей, а не на рынок «компаний».

К примеру, только в торговой сети «Пятерочка» (X5 Retail Group) количество работников на 2020 год составляет почти 339 716 человек, у «Магнита» этот показатель составляет 316 тыс. человек, «Лента» - 43 731 человек. Большее количество работников являются сотрудниками, работающими на кассах, складах и в залах магазинов.

Так как, кассы расположены около выхода, сквозняк становиться довольно серьезной проблемой для сохранения здоровья. Не стоит забывать о больших торговых залах, к примеру «Ленты», «Metro» в которых довольно сложно поддерживать комфортную температуру, а на складах, к примеру «Леруа Мерлен», температура зимой может быть и ниже нуля. Решая этот вопрос, администрация заказывает изготовление фирменных жилетов с символикой компании для своих сотрудников. Однако в большинстве случаев данная одежда состоит лишь из одной подкладки, и, как следствие, не является утепленной.

Решить данную проблему можно посредством встраивания между подкладкой и внутренней тканью нагревающих элементов с возможностью контроля уровня тепла. В отличие от обычных нагревательных элементов без контроля, наличие управления позволит автоматизировать данный процесс, более эффективно использовать энергию аккумулятора (powerbank), при добавлении соответствующих модулей система позволит снимать статистику использования и отправлять ее на сервер для дальнейшего изучения.

На данный момент не существует моделей, осуществляющих именно поддержание температуры. Но некоторые именитые бренды, к примеру, Xiaomi, Milwaukee и прочие, выпускают куртки и жилеты с нагревательными элементами, способными работать с различной интенсивностью. Обратной стороной таких брендов является цена за их продукцию, и если китайский производитель может похвастать относительно низкой ценой, сравнимой со стоимостью обычной куртки, то их американские коллеги

предлагают свои изделия по цене, сравнимой с профессиональным оборудованием для строительства или производства.

Решением проблемы высокой стоимости продукции является ее производство в стране сбыта -отсутствие налога на ввоз, удешевление доставки и т.д. В нашей стране есть достаточное количество производств, способных реализовать выпуск устройств данного типа.

Для контроля температуры необходимо добавление довольно простой схемы с микроконтроллером и датчиком(и) температуры. Так используя микросхему Atmega328p в связке с датчиками DS18b20 и с силовым ключом, мы получаем устройство способное отслеживать температуру и поддерживать ее в необходимом диапазоне. Добавив кнопку для управления, дисплей для вывода информации, увеличив количество датчиков и силовых ключей, кратно увеличиваем удобство пользования и возможности системы.

Заменив микроконтроллер Atmega328p на контроллеры семейства ESP, получаем возможность использования Wi-Fi, Bluetooth для управления через смартфон. И вот в наших руках уже есть устройство, способное легко управляться с помощью интерфейса на вашем телефоне.

Однако это лишь малая часть потенциала, который можно раскрыть с помощью взаимодействия через смартфон. Благодаря широкому набору различных датчиков для данного семейства микроконтроллеров мы можем реализовать не только поддержание температуры, но и отслеживание состояния человека. Датчик пульса или же датчики ЭКГ позволят автоматически сообщить в службы спасения при проблемах с сердцем. Установка датчиков температуры на конечности позволит предупреждать человека о ранних стадиях обморожение, а при наличии нагревательных элементов включать их и предотвращать негативные последствия для здоровья человека.

Библиографический список:

1)Артенян Л.С., Комбарова Т.В., Петросова И.А., Андреева Е.Г. Проектирование «умной» одежды с элементами технических устройств // Актуальные проблемы инклюзии: качество жизни, безбарьерная среда, образование без границ: Сборник научных публикаций. - М. : МГУДТ, 2016 - С. 117-121.

2)Василевская В.В., студ., Горень И.Г., студ., Козловская Л.Г., ст. преп., Шевцова М.В. Виды «умного» текстиля и изделий на его основе // Материалы докладов 52-й международной научно-технической конференции преподавателей и студентов, 2019. - С. 214-2016.

УДК 681.518.3

ТЕСТИРОВАНИЕ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ МЕДИЦИНСКОЙ ИНФОРМАЦИОННО-ИЗМЕРИТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ АМБУЛАТОРНОГО МОНИТОРИНГА ЭКГ

Сафронов Максим Игоревич Safronov Maxim Igorevich

Аспирант Postgraduate student Пензенский государственный университет Penza State University Пенза, Россия Penza, Russia

TESTING THE SOFTWARE OF THE MEDICAL INFORMATION-MEASURING SYSTEM FOR

AMBULATORY ECG MONITORING

Финансирование: Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта № 20-38-90165.

Funding: The reported study was funded by RFBR according to the research project № 20-38-90165.

Аннотация: Данная работа посвящена процедуре тестирования программного обеспечения медицинской информационно-измерительной системы амбулаторного мониторинга ЭКГ, проводимого в научно-производственной лаборатории «FabLab», принадлежащей Казахскому национальному исследовательскому техническому университету имени К. И. Сатпаева (КазНИТУ), Алматы, Казахстан. Методы. Тестирование программного обеспечение проводилось в 2 этапа. Для первого использовалось средство измерений с известными метрологическими характеристиками — кардиоусилитель КАРДи2. Полученные результаты измерений использовались в качестве исходных данных для разработанной модели минимизации влияния биоимпеданса тканей на форму ЭКГ. В рамках второго этапа тестирования определялась пропускная способность канала потоковой передачи измерительной информации. Результаты. В рамках проведенной процедуры второго тестирования было установлено, что пропускная способность разработанного портативного прибора в составе медицинской информационно-измерительной системы амбулаторного мониторинга ЭКГ составила 181 кбайт/с. Выводы. Анализ полученных в рамках процедуры тестирования значений пропускной способности