L’elettronica indossabile: tecnologia e aspetti commerciali della wearable electronics

L'invenzione di chip elettronici, computer, internet, comunicazione wireless, la scoperta e la mappatura completa del genoma umano, i rapidi progressi nel campo delle nanotecnologie e molti altri sviluppi, hanno “trasformato” il mondo intero e, aggiungerei, quasi ogni essere umano.
L'integrazione elettronica nella moda è un concetto importante, che apre tutta una serie di multi-funzioni, da elettro-tessili di rilevamento e controllo delle funzioni del corpo, offrendo a sua volta mezzi di comunicazione, trasferimento dati, controllo ambientale e molte altre applicazioni (Google Glass e Smart Watch).
Con i progressi rivoluzionari che si verificano ad un ritmo senza precedenti in molti campi della
 scienza ed elettronica, le possibilità offerte dalle tecnologie indossabili sono enormi e 
diffuse. Questi avanzamenti tecnologici trasformeranno il mondo e inizieranno presto diffusamente a permeare in vari prodotti commerciali. L'obiettivo dell'articolo è fornire una panoramica esaustiva di questo “nuovo” mondo dell’elettronica, analizzandolo a livello generale dal punto di vista tecnologico e valutando l’impatto economico e sociale.

1.    Introduzione

Il layout generale dell’elettronica indossabile è mostrato in figura 1. Esso comprende almeno diverse funzioni di base: interfaccia, comunicazione e acquisizione dei dati e gestione dell'energia.

figura1

Figura 1: Layout dell’elettronica indossabile

I dispositivi integrati come i sensori sono spesso utilizzati per ottenere informazioni, esempi sono i sensori ambientali, sensori di funzioni fisiologiche e quelli sonori. L'informazione deve essere elaborata in qualche modo da chi lo indossa e il mondo circostante, attraverso un'interfaccia per le transazioni di informazioni. L'interfaccia di input più comune per questo scopo comporta l’utilizzo di pulsanti o tastiere perché sono facili da implementare. Poiché la complessità dei dispositivi elettronici indossabili aumenta, vi è la necessità di interfacce più complesse. Un'altra interfaccia di input è il riconoscimento vocale sempre più diffuso.  Da un punto delle interfacce di output, la tecnologia ne dispone di un certo numero attraverso le quali le informazioni sono fornite a chi lo indossa. Un esempio classico è la funzione di vibrazione nei telefoni cellulari, per cui l'utente viene avvisato di una chiamata in arrivo. Molti dispositivi portatili utilizzano interfacce audio. In entrambi i casi, la quantità di informazione fornita è piuttosto piccola. La sintesi vocale tramite gli auricolari è un'alternativa.  Una terza categoria di interfaccia di uscita è l'interfaccia visiva. Tra questi, per esempio, dot matrix display, schermi a cristalli liquidi (LCD), organici e polimerici  (OLED e PLED) e display in fibra ottica (DOM). La tecnologia di visualizzazione principale utilizzata in dispositivi elettronici portatili di oggi è lo schermo LCD. Non è né flessibile né leggero. Inoltre, può essere ingombrante e il suo angolo di visibilità è scarso. HPDLC possono offrire migliori prestazioni in termini di flessibilità. I dispositivi PLED sono candidati molto promettenti per indossabili futuri, in quanto hanno un elevato contrasto, un elevato livello di luminosità, richiedono molta meno energia e sono flessibili. Display flessibili a base di fibre ottiche polimeriche sono oggetto di indagine da parte di un certo numero di ricercatori. Le soluzioni di Power supply per elettronica indossabile devono essere molto efficienti e discreti, per poterli incorporare negli indumenti. Tale offerta deve essere di lunga durata e facile da ricaricare in movimento. Inoltre, dovrebbe essere abbastanza robusta per resistere all'usura e condizioni esterne particolari. Allo stato attuale, le batterie in forma standard o al litio sono i tipi più comuni per l'alimentazione. In elettronica indossabile, la memorizzazione dei dati è un problema che richiede una particolare attenzione. Gran parte della ricerca sui mezzi più avanzati di memorizzazione delle informazioni consistono di supporti magnetici e ottici.

2. Aspetti commerciali e sociali

La tecnologia indossabile (Figura 2) apre una porta a molte applicazioni interessanti e può portare ad una nuova rivoluzione tecnologica simile a quella di Internet e alle comunicazioni Mobili. Il potenziale impatto economico è enorme. Potrebbe portare a grandi opportunità sia per l'elettronica e la moda / tessile, ognuno dei quali rappresenta circa 450 miliardi di dollari nel mondo.

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Figura 2: Esempi di applicazioni della tecnologia indossabile

Emerge l'idea di realizzare un dispositivo computing che converge tutte le esigenze di elaborazione in un unico gadget elettronico da indossare nella forma classica di un un orologio da polso (vedi Smart Watch) e simili. Il mercato dell'elettronica indossabile è stato recentemente commercializzato e nei prossimi anni si consoliderà per raggiungere una buona economia di scala. [...]

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Una risposta

  1. Maurizio Di Paolo Emilio Maurizio 29 dicembre 2015

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