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    Die Wearable-Technologie der Zukunft wird nahtlos und zweckmäßig sein

    Altium Designer
    |  August 23, 2018

    Grafik Wearable-Technologie

    Als ich jünger war, war ich ein kleiner Nerd, und ich glaube, dass sich daran bis heute nichts geändert hat. Das sichtbarste Zeichen für meine „Nerdigkeit“ war sicherlich mein Geschmack in Sachen Mode, oder besser der Mangel daran. Hohe Socken, Cargo-Shorts und ein brauner Pacman-Kapuzenpullover, den ich außer im Sommer in jeder Jahreszeit trug – daraus bestand meine alltägliche Garderobe. Statt gut auszusehen, war ich einfach viel mehr an technischen Gimmicks und Gadgets interessiert. Auch heute noch interessieren mich elektronische Geräte mehr als Klamotten, aber die Grenze zwischen beiden beginnt allmählich zu verblassen. Derzeitige Wearable-Technologien kommen manchmal ziemlich klobig und unmodisch daher. Genau deshalb werden sie künftig nahtlos in die Dinge integriert sein, die wir bereits tragen. Jedoch ist das Aussehen nicht der einzige Aspekt, der hier eine Rolle spielt. Auch Bequemlichkeit ist im Bereich der Wearables ein wichtiger Faktor. Die Geräte der nächsten Generation müssen daher mit weniger Aufwand zu bedienen sein als aktuelle Produkte.

    Nahtlos

    Können Sie sich noch an die Heely-Schuhe erinnern? Ich selbst hatte damals keine, aber die Kinder die welche hatten, waren einfach die coolsten. Eines der beeindruckendsten Dinge der Heelys war, wie sie scheinbar völlig nahtlos ein Rad in einen Schuh integrierten. Sie sahen dabei nicht anders als gewöhnliche Schuhe aus – bis dann derjenige, der sie trug, in den Sonnenuntergang davonrollte. Elektronik wird sich in der gleichen Art und Weise in Kleidung integrieren. Bereits jetzt gibt es einige Geräte, die versuchen, Kleidung und Schaltungen miteinander zu verbinden. Jedoch sind sie dabei alles andere als überzeugend. Vor diesem Hintergrund können Innovationen wie flexible Schaltungen den Unternehmen dabei helfen, den Schritt von klobig zu schick zu machen.

    Man sagt, dass es nichts Neues unter der Sonne gibt, und anscheinend sind Wearable-Technologien hier keine Ausnahme. Während wir Wearables meist als eine sehr neue Technologie ansehen, gibt es doch ein Beispiel aus der Frühzeit der Computer, das uns daran erinnert, was wir besser nicht tun sollten: den Nintendo Power Glove. Dieser Handschuh war alles, was Wearables nicht sein sollten: groß, klobig, schwierig zu benutzen und äußerst unmodisch. Wenn ich jedoch davon abgesehen ein Exemplar davon mein eigen nennen könnte, würde ich den Handschuh mindestens einmal zum Ausgehen anziehen. Ein modernerer elektronischer Fauxpas in Sachen Mode ist die Tastaturhose namens „Beauty and the Geek“. Hier sollte im wahrsten Sinne des Wortes eine Tastatur im Schritt platziert werden. Auch wenn die Technologie in diesem Fall in die Kleidung integriert wurde, würde ich diese Lösung nicht gerade als nahtlos bezeichnen.

     

    Nintendo Power Glove
    Der „Power Glove“ – so cool und doch so klobig. Quelle: Flickr-Benutzer mmechtley

    Ein Unternehmen, das uns ein Beispiel dafür liefert, wie man die Sache sowohl richtig als auch falsch angehen kann, ist Sensoria. Vor nicht allzu langer Zeit habe ich über die smarten Socken des Unternehmens berichtet, die zugleich sperrig und brillant sind. Derzeit vereint die smarte Socke ein Fußband und diverse flexible Sensoren in einem mittelhohen Sportstrumpf. Die flexiblen Sensoren, eingearbeitet in die Fußsohle, sind so nahtlos, wie man es sich nur wünschen kann. Bei dem elektronischen Fußband sieht das Ganze jedoch schon wieder anders aus. Um es zu fixieren, muss die Socke herunter und darüber gerollt werden. Dies erinnert mich wiederum sehr stark an meine Kindheit, als ich meine Socken herunterrollte, weil ich auch so coole, kurze Socken wie die anderen Kinder haben wollte – ein Umstand, den ich nur ungern nochmals erleben möchte. Sensoria macht jedoch Fortschritte, und zwar durch dieEntwicklung eines neuen Chips, der in den Stoff eingearbeitet werden kann und damit weitaus besser ist als das besagte Fußband. Jetzt muss das Unternehmen noch einen Schritt weiter gehen und das Ganze flexibel machen.

    Flexible Elektronikbauteile gibt es bereits seit einiger Zeit, wobei sie in Bereichen wie der Luftfahrt besonders nützlich sind. Die NASA beschäftigt sich aktuell mit dem nächsten Schritt im Bereich der flexiblen Elektronik: vollständig druckbare flexible Schaltungen. Solche PCBs könnten tatsächlich völlig nahtlos in Gewebe integriert werden. Einige Unternehmen haben bereits begonnen, mit dieser Technologie zu experimentieren. Dazu zählen Dinge wie gestrickte Elektronik und Kleider mit integrierten LED-Leuchten.. Dies geht jedoch noch nicht weit genug. Die Zukunft der Wearables liegt in der Entwicklung und Verarbeitung von flexiblen Bauteilen wie Mikroprozessoren, Speicherchips und Sensoren.

    Zweckmäßigkeit & Tragekomfort

    Warum gehörten vor all den Jahren die Cargo-Shorts zur Standardausstattung in meinem Kleiderschrank? Ganz klar: Tragekomfort und Zweckmäßigkeit. In den tiefen Taschen konnte ich alles verstauen, was ich so im Laufe des Tages benötigte. Das einzige Manko an der Sache war, wie unmodisch diese Shorts letztendlich waren. Eine der nervigsten Dinge mit Blick auf die Wearables von heute ist die Tatsache, dass man sie aufladen muss. Neue Technologien wie das kabellose Laden und das Energy Harvesting nach dem In-situ-Prinzip können dabei helfen, Wearables endlich komfortabler in der Nutzung zu machen.

     

    Muskulöser Mann in Cargo-Shorts auf Berggipfel
    Ich habe in meinen Cargo-Shorts noch nicht einmal halb so gut ausgesehen.

    Das Aufladen von vernetzten Endgeräten ist lästig. Bei Wearables wird dieses Problem im lukrativeren Bereich des Internet der Dinge (IoT) und entsprechender Sensornetzwerke adressiert. Unternehmen entwickeln Komponenten mit extrem geringem Energiebedarf (z. B. Speicher), sodass entsprechende Endgeräte ihren Strombedarf drastisch reduzieren können. Mit einem Minimum an Energieverbrauch können Wearables Dinge wie das kabellose Laden oder integriertes Energy Harvesting nutzen. Einige Unternehmen erforschen sogar die Möglichkeit, Solarenergie zum Aufladen von Geräten zu nutzen. Unabhängig von der verwendeten Methode gilt jedoch, dass es möglich sein muss, Wearables ohne proprietäre Kabel und Stecker aufzuladen.

    Die Wearable-Technologie ist ein aufregender Bereich, jedoch gibt es hier noch einige Hürden zu überwinden. Falls Unternehmen die Leute wirklich dazu bringen möchten, ihre Produkte zu tragen, müssen sie diese nahtlos in Dinge integrieren, die wir ohnehin schon tragen. Eine solche Assimilation wird vollständig flexible Schaltungen erfordern, die direkt in die Stoffe integriert werden können. Aussehen ist dabei nicht das einzige, wonach wir achten. Komfort und Zweckmäßigkeit spielen eine genauso wichtige Rolle. Die Ladeprozesse der derzeitigen Wearables gestalten sich oft extrem anstrengend. Daher werden die Technologien der nächsten Generation irgendeine Art des integrierten Ladens verwenden müssen.

    Die Entwicklung der nächsten Generation von Wearables wird keine leichte Aufgabe sein, hat glücklicherweise aber sehr viel bessere Erfolgsaussichten als meine modischen Experimente. Denn CircuitStudio erleichtert Ihnen das Design zukunftsweisender elektrischer Schaltungen mit einem breiten Spektrum modernster Funktionen.

    Haben Sie weitere Fragen zu Wearables? Dann sprechen Sie mit einem Experten von Altium.

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    PCB Design Tools for Electronics Design and DFM. Information for EDA Leaders.

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