Технологии против плохой погоды: студент показал образец «умной» одежды
Дмитрий Овчинников, студент 3 курса факультета информационных технологий и электроники Политехнического института Пензенского госуниверситета, стал победителем вузовского конкурса «Ректорские гранты» с идеей «умной» и теплой одежды. Как она работает и почему совсем скоро станет лучшим помощником мам, читайте в интервью Дмитрия.
— Расскажи о своем проекте.
Мы разрабатываем «умную» одежду — вещи с внутренним подогревом и возможностью регулировать их теплоту. Мы уже создали «умную» жилетку. Пока что это опытный образец, который скоро будет запущен в серийное производство: у нас уже заключено соглашение с Пензенской компанией «Флажность», которая выпускает жилетки. Мы разработали технологию и занимаемся всей электроникой, а наши коллеги — пошивом жилеток и установкой в них нагревательных элементов.
— Расскажи подробнее, как работает технология подогрева и благодаря чему можно регулировать температуру жилетки?
Специальные нагревательные элементы внутри одежды — это токопроводящие нити. Когда мы подаем на них напряжение, по нитям проходит ток, который выделяет тепло и нагревает жилетку. Чтобы запустить нагрев, достаточно подключить одежду к обычной портативной зарядке (пауэрбанку) или любому другому источнику питания с USB-разъемом и силой тока от 2 Ампер. Одежда должна оставаться подключенной к этому источнику питания все время использования.
Внутри жилетки установлены два датчика температуры, которые позволяют по-разному нагревать разные стороны вещи. Для этого пользователь выбирает минимальную или максимальную температуру жилетки. Если с какой-то стороны температура достигает верхнего порога, нагрев автоматически отключается. И наоборот, если с какой-то стороны температура опускается ниже нижнего порога, нагрев включается. Температуру можно настроить через приложение, которое устанавливается прямо на смартфон.
— Как использовать такую жилетку? Расскажи алгоритм действий.
Вы надеваете ее и подключаете к источнику питания. Все возможные функции вы увидите на смартфоне, к которому жилетка подключается через Bluetooth, как наушники или умные часы. Мы сделали так для удобства, потому что у большинства пользователей Bluetooth включен постоянно. В приложении вы можете включить-выключить подогрев, задать поддержание определенной температуры жилетки или же включить постоянный нагрев, который не будет зависеть от температуры тела. Для тех, кто не хочет или не может подключить вещь по Bluetooth, мы добавили на саму жилетку физическую кнопку. Нажав на нее определенное количество раз, можно включить один из двух режимов: подогрев или поддержание температуры. Температура будет выставлена по умолчанию (25 °C), задать другую получится только через приложение на телефоне.
— Как быстро нагревается жилетка и какая оптимальная температура нагрева?
Если включить жилетку без соприкосновения с телом, то нагрев до 30 °C займет около двух-трех минут. Если нагревать жилетку на человеке, процесс пойдет гораздо быстрее за счет того, что тело касается нагревательных пластин. Также процесс ускоряет то, что подкладка жилетки экранирует, то есть удерживает тепло. Показатель комфортной температуры для каждого пользователя индивидуален, но обычно выбирают от 30 до 40 °C. Если нагревать жилетку больше 40 °C, то могут появиться неприятные ощущения.
— Может ли такая куртка быть опасной для здоровья? Может ли она ударить током?
Нет, током она ударить не может, так как по нитям подается слишком маленькое напряжение. Также все провода хорошо изолированы, между нитью и подкладкой проложено несколько защитных слоев. Да и сами токопроводящие нити не такие опасные, как кажется: их можно спокойно касаться и при этом никаких болезненных ощущений не будет. Помимо этого, если что-то случится с проводами, их всегда можно отстегнуть, так как они реализованы отдельным узлом.
— Как появилась идея создания умной одежды?
Моему научному руководителю и заведующему кафедры «Радиотехника и радиоэлектронные системы» Александру Юрьевичу Тычкову поступил запрос от компании «Флажность», которая обратилась с предложением по разработке «умной» одежды для детей. Так как зимой родителям нужно очень тепло одевать детей на прогулку, мы решили вместо нескольких слоев одежды создать одну куртку, которая будет поддерживать комфортную для ребенка температуру. Конечно, использовать технологию можно не только для детей: существует ряд профессий, для представителей которых подобная «умная» одежда значительно улучшит условия труда.
— Ты работал один или в команде?
Один. Всю электронику, программную часть и микроконтроллеры я разработал и собрал сам. Пошила опытный образец жилетки компания «Флажность». Сейчас мы будем подключать к работе программистов для создания собственного приложения на телефон. На данный момент мы пользуемся готовой программой, которую можно найти на плей-маркете. Она отлично подходит для тестирования, но для удобства пользователя нужно будет разработать свою.
— Есть ли аналоги «умной» одежды в мире? Чем твой проект уникален?
Аналоги есть, но в основном это зарубежные разработки. И они либо очень дорогие (порядка 10–40 тысяч рублей, в зависимости от набора функций и производителя), либо имеют только возможность включения и выключения подогрева. В таком случае человеку нужно следить за нагревом: если ему жарко, то нужно выключить, если холодно, то включить. У нас все автоматизировано — просто нажми одну кнопку и выстави нужную температуру. Вы можете забыть про поддержание температуры, электроника сделает все сама.
— Сколько может стоить российская жилетка?
Пока цена не определена, так что точную цифру назвать не получится. Но могу сказать, что стоимость электроники не очень высокая — около 1,5 тысячи рублей. К ней прибавится стоимость жилетки. Таким образом, итоговая цена должна получиться доступной.
В Пензенском государственном университете ежегодно проводится грантовый конкурс исследовательских проектов «Ректорские гранты». Принять участие могут все учащиеся вуза. Это могут быть командные и личные проекты и исследования. Размер гранта для студентов составляет 60 тыс. рублей, для молодых кандидатов наук и аспирантов — 140–300 тыс. рублей.
Читайте о двух других технологичных студенческих проектах из ПГУ: энергоэффективном охлаждении воздуха в автомобиле и системе ранней диагностики хронической сердечной недостаточности.
Автор: Сабина Рзаева, МГТУ «СТАНКИН»
Ну, во-первых мне кажется что такие проекты существуют уже длительное время и их достаточно много. По сути ничего удивительного, как простынь с подогревом только в непромокаемой ткани, единственное отличие это подключение к приложению на телефоне и установка температуры, то есть работает это всё как умная техника, плюс защита от перегрева. Это классная идея, хорошо что студентов поддерживают, но сомневаюсь что у этого есть какое-то будущее. Ведь, человека который это наденет, того-же ребёнка, буквально будут окутывать электропровода, даже самые идеальные и продуманные системы дают сбой, несчитанное множество примеров когда взрываются телефоны, перегорает техника которая была с той-же системой защиты от перегрева, умная бытовая техника не реагирует на приложение или пульты управления. Я считаю что не зря, вся верхняя одежда до сих пор не содержит в себе таких технологий и все по старинке надевают на себя шерстяные вещи, термобелье и просто несколько слоёв. Но опять-же в любом случае хорошо что студентам дают развиваться.
на алике уже давно продаются и куртки и жилетки и обувь с подогревом
Года три назад писали про школьника который тоже такую одежду делал. Это он?
Или это другое?
током она ударить не может, так как по нитям подается слишком маленькое напряжениеЕсли не ошибаюсь, опасность поражения током зависит в первую очередь от силы тока, а не напряжения. Так-то в обычной расческе при расчесывании напряжение может десятков тысяч вольт достигать.