Bilim insanları, bilgisayarın temel bileşenlerini, giysilerinize örülebilecek, hatta çamaşır makinesinde yıkanabilecek esnek bir tek telin içine sığdırmayı başardı. Bu teknolojiyle birlikte, akıllı özelliklere sahip giysilerin geleceği şekilleniyor.
Akıllı tekstiller, elektronik bileşenleri barındıran ve giyilebilir cihazların özelliklerini geliştiren malzemeler olarak biliniyor. Bu gelişme, gelecekte akıllı giysiler veya dokunmatik ekranlar gibi ürünler için bilgisayar işlevi gören malzemelerin üretilmesinin önünü açıyor.
Bu alandaki önemli adımlardan biri, 2007 yılında interaktif giysiler, oyuncaklar veya heykellerde kullanılmak üzere tasarlanan dikilebilir elektronik bileşen serisi olan LilyPad'in yaratılmasıydı.
Akıllı tekstillerin en büyük sınırlamalarından biri, tek tek tellerin hesaplama yeteneklerinin oldukça kısıtlı olması ve kendi içlerinde ayrı bileşenler barındırmamasıydı. Bu durum, biyosinyalleri gerçek zamanlı olarak yorumlamak gibi temel görevleri zorlaştırıyordu.
Ancak son yapılan bir araştırmada, bilim insanları algılama, iletişim, hesaplama ve depolama gibi işlevleri tek bir telde birleştirmeyi başardı. Bu esnek tel, %60 esneyebilme özelliğine sahip ve çamaşır makinesinde yıkanabiliyor, bu da onu pratik giysilerde kullanıma uygun hale getiriyor.
Bu yeni tel sayesinde akıllı giysiler veya cihazlar, çoklu noktalardan algılama ve bilgisayar ile insan arasındaki gerçek zamanlı etkileşimler sayesinde daha yüksek doğruluk oranına ulaşabiliyor.
Giysilerin Geleceği
Araştırmada geliştirilen her bir tel, dört adet algılayıcı (ışık algılayıcı, sıcaklık algılayıcı, ivmeölçer ve ciltteki ışık emilimindeki değişiklikleri ölçen fotopletismogram (PPG) algılayıcısı) ile bir mikrodenetleyici, iki iletişim modülü ve güç yönetimi cihazı gibi sekiz farklı bileşeni içeriyor. Bu bileşenler sayesinde veri toplama, işleme, depolama ve sonuç iletimi mümkün hale geliyor.
Bilim insanları, bu yeni sistemin etkinliğini test etmek amacıyla dört akıllı teli bir giysinin kol ve bacak kısımlarına entegre ederek, giysiyi giyen kişiden çömelme, ileri hamle ve plank gibi çeşitli vücut ağırlığı egzersizleri yapmasını istedi. Her bir tel, insan beyninin bilgiyi işleme biçimini taklit eden makine öğrenmesi algoritmaları topluluğu olan ve önceden eğitilmiş bir yapay sinir ağını çalıştırıyor. Bu sayede teller, çömelme, plank, kol döndürme gibi farklı hareketleri gerçek zamanlı olarak tanıyabildi. Tek bir telin hareketleri tanıma doğruluğu %67 iken, dört telin birlikte çalışmasıyla bu oran %95'e yükseldi.
Araştırmacılar, bu dikkat çekici gelişmenin, çoklu tel işbirliğinin algılama ve dağıtık akıl yürütme potansiyelini gözler önüne serdiğini ve yerel hesaplamayı ağ tabanlı karar alma ile sorunsuz bir şekilde entegre ederek sağlam ve yüksek doğrulukta performans sunan akıllı giyilebilir sistemler için dönüştürücü bir yaklaşım sunduğunu belirtiyor. Ancak iletişim hızlarını optimize etme, enerji tüketimini azaltma ve bant genişliğini artırma gibi konularda hala geliştirilmesi gereken zorluklar bulunduğunu da kabul ediyorlar.
Bu tel tabanlı bilgisayar ağlarını ölçeklendirmek için bilim insanlarının, bireysel düğümler arasındaki bilgi alışverişinin verimliliğini artırması gerekecek. Gelecekteki araştırmalar, bu tür tel bilgisayarlar için özel olarak tasarlanmış daha yüksek verimli ve daha düşük gecikmeli iletişim protokolleri oluşturmaya odaklanabilir.
