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Smarte Wearables – heute schon alltäglich oder doch Zukunftsmusik?

Fitnessarmbänder, Fitness-Apps und Smart Watches gehören seit ein paar Jahren bereits für viele zum Alltag. Ihre Gemeinsamkeit? Sie werden alle nahe am Körper getragen und werden eingesetzt, um das Verhalten des Trägers zu messen. Sei es der Puls, die Herzfrequenz oder die Temperatur – alles wird erfasst und dem Träger angezeigt. Doch nicht nur im Fitnessbereich können diese „Smart Wearables“ genutzt werden, auch in der Medizin finden sie ihren Einsatzbereich. Zudem gibt es in diesem Bereich auch eine interessante Innovation: intelligente Kleidung – auch e-Textile genannt. Was genau diese Kleidung kann, wo sie eingesetzt werden wird und welche Anwendungsbereiche sonst noch für Smart Wearables relevant sind, aber auch welche Herausforderungen es gibt, lesen Sie in diesem Beitrag.

Frau bei Sport mit Smart Watch
Bild von Karolina Grabowska - Pexels

Definition


Bevor wir zu den Anwendungsbereichen und zur Innovation auf diesem Gebiet kommen, darf eine kurze Definition von (Smart) Wearables natürlich nicht fehlen.

Wearables stellt einen Oberbegriff für unterschiedliche interaktive Accessoires sowie Kleidung dar, welche die Gemeinsamkeit besitzen, dass die darin enthaltene Elektronik nahe am Körper getragen wird. Bei Kleidung verwendet man diesen Begriff für intelligente Kleidungsstücke, welche durch eine eingebaute Sensorik permanent Daten verarbeiten, um den Gesundheitszustand des Trägers abzubilden. Durch diese sehr nahe am Körper getragene Sensorik, ist diese komfortabler zu tragen und kann auch genauere Daten erfassen. Wichtig hierbei ist eine hochentwickelte Sensorik, eine permanente Verarbeitung der Daten sowie der akute Support des Nutzers. Heute schon verbreitet und auch mehr oder weniger bekannt sind beispielsweise Fitness-Armbänder, Smart Watches, Datenbrillen oder auch Sensoren in den Laufschuhen. Die Wearables sind aber nicht nur für den Sportbereich, sondern auch im medizinischen Bereich interessant, da sie das Gesundheits- und Bewegungsbewusstsein der Menschen unterstützen und gleichzeitig die Sicherheit im Alltag und bei der Arbeit erhöhen. Sinn und Zweck, so könnte man sagen, ist die Unterstützung einer Tätigkeit in der realen Welt durch Informationen, Auswertung und Anweisungen. Zudem bedeuten smarte Wearables einen Paradigmenwechsel weg vom klassischen elektronischen Gerät in der Hand und hin zur Integration vernetzter Intelligenz näher und intuitiver am Menschen.


Was ist heute schon erhältlich und für welche Anwendungsbereiche?


Wie bereits oben erwähnt sind smarte Fitnessarmbänder oder Smart Watches seit einigen Jahren im Fitnessbereich sehr etabliert. So gibt es mittlerweile auch eine smarte Cap, welche, gekoppelt mit einer App, die Körpertemperatur, Herzfrequenz und andere Leistungswerte misst. Ebenso können smarte Sohlen mit einem verbauten Chip, Akku und GPS-Tracker den Weg des Trägers aufzeichnen und ermöglichen eine Echtzeit-Ortung. Dieses Wearable wird im Moment vorwiegend bei entführungsgefährdeten VIP’s, bei Spezialeinheiten oder Demenzkranken eingesetzt. Verlässt die Person ein vorher festgelegtes Gebiet, wird man per SMS oder Email benachrichtigt. Auch smarte Brillen mit Lautsprechern gibt es bereits auf dem Markt – Hiermit lässt sich über die eingebauten Lautsprecher und einen Berührungssensor an den seitlichen Bügeln die Musik steuern oder auch telefonieren.


Auch im medizinischen Bereich haben intelligente Wearables bereits ein breites Anwendungsgebiet. So gibt es bereits einige Ansätze, die smarten Helfer in der Diagnose und Therapie sinnvoll einzusetzen. Auch hier werden Smart Watches oder Fitnessarmbänder eingesetzt, um die Vitalwerte des Trägers zu messen und können so dazu beitragen diverse Krankheiten frühzeitig zu erkennen. Im Bereich der Rehabilitation gibt es auch bereits smarte Wearables, welche die Reha erleichtern können: intelligente Kniebandagen beispielsweise überwachen die Ausführung der Übungen und protokollieren die Rehabilitation in Trainings-Apps. Diese enthalten dann auch die individuellen Trainingspläne. So können Arzt/Therapeut und Patient bequem kommunizieren. Die ambulante Gesundheitsversorgung profitiert ebenfalls von den kleinen Helfern, da diese Daten über den Gesundheitszustand des Trägers liefern.

Messung Blutzuckerspiegel
Bild von Photo Mix - Pixabay

Hier kommen bei Diabetes auch teilweise

sogenannte Insideables zum Einsatz, also Implantate, welche die Blutzuckerwerte übermitteln können. Aber auch smarte Uhren wurden in den letzten Jahren entwickelt, um den Blutzucker ohne Piks in den Finger zu überwachen. In Bezug auf Begleiterscheinungen von Diabetes wurden auch smarte Socken entwickelt, welche die Temperaturentwicklung der Füße aufzeichnen, um beginnende Entzündungen im Gewebe frühzeitig entdecken zu können.


Was kommt in Zukunft auf uns zu?


Nachdem wir uns im vorherigen Abschnitt, den bereits auf dem Markt befindlichen Wearables gewidmet haben, wollen wir uns nun eine Innovation ansehen, die in den nächsten Jahren (wahrscheinlich) den Markt an smarten Wearables erweitern wird: smarte Kleidung, auch e-Textiles genannt. Hier werden elektronische Textilien eingesetzt, also leitende Garne und Sensor-Garne. Somit wird die digitale Funktion direkt in den Stoff eingearbeitet. Es werden also die leitenden Garne mit konventionellen Garnen kombiniert. Dabei spielen sowohl der Stoff als auch die Elektrotechnik und Programmierung eine große Rolle. Diese und weitere Bereiche (z.B. Materialforschung, Textiltechnologie, Interfacedesign, Informatik, Künstliche Intelligenz) müssen reibungslos zusammenarbeiten, um die Funktion zu gewährleisten. Im Moment wird an faser- und garnförmigen Sensoren sowie an Solarzellen, Transistoren und Batterien geforscht. Eine sehr anspruchsvolle Aufgabe wird sein, die textilen Sensoren korrekt auszuwerten, da die Stoffe, in denen sie verarbeitet sind, ausleiern, verrutschen oder verschleißen können. Hierbei kann KI nützlich sein, da sie mit diesen zwangsweise auftretenden Schwankungen umgehen kann.

Kontaktlinse auf Finger
Bild von Nataliya Vaitkevich - Pexels

Auch im medizinischen Bereich wird fleißig geforscht: Google beschäftigt sich seit 2014 mit einer smarten Kontaktlinse zur Blutzuckermessung über die Tränenflüssigkeit. Die Linse soll den Wert kontinuierlich messen und die Daten an eine App senden. Bei einem zu hohem oder zu niedrigem Wert wurde auch darüber nachgedacht, zusätzlich eine kleine LED zu integrieren, welche den Träger aufmerksam macht. Ein fertiges Produkt oder einen Prototyp gibt es aber noch nicht.




Herausforderungen


Eine der größten Herausforderungen in Bezug auf smarte Kleidung ist es noch, diese alltagstauglich zu machen. Das betrifft vor allem die Waschmaschine sowie die Entsorgung. Ein weiteres Problem stellt der Datenschutz dar: gemessene Daten werden durch die Anbieter in einer Cloud verarbeitet, was es für den Nutzer schwer durchschaubar macht, was sonst noch mit den Daten passiert. Vor allem im medizinischen Bereich muss hier noch sehr viel nachgearbeitet und festgelegt werden, damit sensible Daten des Nutzers geschützt bleiben und wirklich nur mit den Personen geteilt werden können, die diese Daten auch benötigen, also beispielsweise der Arzt oder der Therapeut.

Fazit und Ausblick


Man kann sagen, dass in einzelnen Bereichen bereits smarte Wearables im Einsatz sind und als Unterstützung dienen. Im medizinischen Bereich hingegen kann man eine standardisierte Verwendung und Zusammenarbeit zwischen Patient und Medizinern noch nicht erkennen. Zudem lässt sich ein Trend hin zu invisible Wearables feststellen, also zu nicht sichtbar am Körper getragenen Wearables. Dies wird vor allem mit den e-Textiles weiter vorangetrieben. Ob und wann unsere Kleidung intelligent wird, lässt sich noch nicht genau feststellen, aber eines ist sicher: Vernetzter wird unsere Welt auf jeden Fall!


Quellen:

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