Cílem je provést analýzu současného stavu na trhu s „inteligentními obleky“. Takový oblek by měl být využit například pro hasiče záchranáře budoucnosti. Hlavním úkolem inteligentního obleku je monitorování zdravotního stavu záchranáře a jeho životních funkcí, jako je dýchání, srdeční tep, EKG, tlak a teplota těla. Dále se může sledovat jejich pohyb, aby bylo možné vyhodnotit například pád, nebo podezřele dlouhou dobu bez pohybu.

Tyto informace se musí zpracovat a odeslat do centrály, kde je obsluha vyhodnotí. Tím se zvýší efektivita zásahu, např. vystřídání již unaveného záchranáře atd. Zároveň by měl mít i sám záchranář přehled o jeho životních funkcích, které by se např. zobrazovaly na displeji, který by měl záchranář umístněn na ruce. Displej by mohl být využit i pro zobrazování dalších užitečných informací, například teplota povrchu obleku, množství kyslíku v tlakové nádobě atd. Oblek nesmí překážet záchranáři v práci, musí být pohodlný, lehký a musí být snadno a rychle použitelný.

1. Voják budoucnosti (Objective Force Warrior OFW)

Je to integrovaný bojový systém, který se v současné době vyvíjí pro americké ozbrojené síly. Plánované nasazení je v roce 2018, kdy bude systém vybaven pokročilými technologiemi (např. senzory zdravotního a psychologického stavu, …). Komunikace systému využívá C4ISR, což je komunikace, velení, řízení, zpravodajství, průzkum a pozorování. Jednotlivý vojáci i další podpůrná technika v sobě zahrnují celou řadu senzorů a spojení. Tím se vytvoří komunikační síť s mnoha vstupy v podobě senzorů s procesními jednotkami a s informacemi, které je možno distribuovat veliteli.

Obr. 1 Land Warrior, Objective Force Warrior a Future Warrior [1]

Na obrázku vlevo je Land Warrior, který se v současnosti používá v Afgánistánu a v Iráku. Uprostřed je Objective Force Warrior, který se momentálně vyvíjí a vpravo je Future Warrior, což je budoucí vize uniformy bojové jednotky. [1]

2. Program Biotex

Je to program spolufinancovaný evropskou unií, jehož cílem je textilie, která dokáže hlídat zdravotní stav svého majitele. Senzory umístněné v látce sbírají informace o množství kyselin a solí z potu. Na základě těchto informací sestaví zprávu, jak na to organismus je. [2] V rámci evropského projektu European MyHeart představila nizozemská společnost Philips ložní povlečení, které pomocí biosenzorů citlivých na tlak poskytuje informace o pulzu, EKG a respirační činnost.

Tyto biosenzorové snímače lze umístit i například do oděvu, který je nošen přímo na těle. Informace ze snímačů do přijímače je možno posílat bezdrátovou technologií, jako je bluetooth. Zpracované informace budou odeslány do centrály, kde pověřená osoba bude hlídat aktuální zdravotní stav. Všechny informace o respirační činnosti, tepové frekvenci a činnosti srdce jsou vyhodnoceny pomocí algoritmů vyvinutých speciálně ve vědeckých laboratořích Philips. Philips vyvinul také informační zařízení podobné mobilnímu telefonu, na jehož displeji se tyto informace zobrazují. [3]

3. Inteligentní košile profesora Sundaresana Jayaramana

Jako první začal provádět integraci elektroniky s textilem výzkumný ústav Georgia Tech. Tento ústav vyvinul během projektu podporovaného institucí US Naval department základní elektronický textilní prototyp GTWM s obchodním názvem inteligentní košile, která je určena pro bojové podmínky. Košile využívá optických vláken k detekci zranění a speciální detektory, které monitorují zdravotní stav. Přímo do košile je přímo zabudovaná ohebná řídící deska i lékařské detektory.

Textilní e-soustava GTWM je tkanina vytvořená z polymerových optických vláken a jiných speciálních inteligentních nití a tvoří integrovanou e-textilii. Tento systém dokáže určit polohu fyzikálního problému do několika sekund. Košile může obsahovat několik druhů detektorů, například detektory k zjišťování kyslíku nebo jiných nebezpečných plynů. Jiné senzory sledují rychlost dýchání, tělesnou teplotu a další. [4][5]

Obr. 2 Košile GWDT institutu Georgia Tech[4]

Obr. 3 Inteligentní košile Sensatex [4]

Inteligentní košile se používají v nejrůznějších oborech a firma Sensatex je běžně dodává pro obchodní účely, pro lékařské monitorování nemocí, pro monitorování kojenců, atletů a pro vojenské účely. [4]

Obr. 4 Košile GWDT pod polní uniformou[5]

4. Smart Fabrics

Společnost Zephyr, se sídlem v Novém Zélandu, vyvinula moderní materiály, které dokážou sledovat fyziologické znaky. Technologie Smart Fabric je založena na senzorech, které jsou vetkány do oblečení a mohou shromažďovat a přenášet v reálném čase fyziologická data, jako jsou životní nebo jiné biomechanické informace. Tyto senzory jsou schopny detekovat a měřit tlaky, síly, deformace a různé jiné relevantní údaje. Senzory mohou také shromažďovat a přenášet informace týkající se srdečního tepu, teploty, držení těla, rychlosti dýchání a elektrokardiogramu (EKG). Tyto informace mohou být buď uloženy, nebo okamžitě odeslány do centrály. [6]

Výrobek této společnosti s názvem BioHarness je lehký pás, který se dá nosit kolem hrudníku a je schopen poskytovat komplexní biologická data při výkonu nějaké činnosti. Zařízení může provádět přesnou analýzu pohybu i v extrémních podmínkách. Zařízení dokáže monitorovat:

• Tepovou frekvenci;
• Dýchací frekvenci;
• Teplotu kůže;
• Držení těla;
• Úroveň aktivity;
• Maximální zrychlení;
• Amplitudu dýchání (Pouze orientační);
• Amplitudu EKG (Pouze orientační);
• Šum EKG (Pouze orientační);
• Pohyb v osách X, Y, Z (Minimální a maximální hodnoty). [7]

Obr. 5 Pás BioHarness [6][8]

Podle posledních zpráv, společnost Zephyr podepsala smlouvu s americkou armádou na použití pásu BioHarness pro uniformy vojáků. Přístroj umožní okamžitě přenášet informace týkající se zdravotního stavu vojáků jejich vedoucím pracovníkům a zdravotnickému personálu. Toto zařízení můžou využít i hasiči s cílem sledování teploty jejich kůže a životních funkcí. Také například záchranáři lékařské služby první pomoci mohou monitorovat pacientův stav na cestě do nemocnice. [8]

Závěr

Většina těchto technologií se stále vyvíjí a zdokonalují. Pro potřeby hasiče záchranáře budoucnosti vypadá nejzajímavěji technologie od firmy Zephyr. Jejich pás BioHarness splňuje většinu požadavků, jako je sledování životních funkcí i polohy záchranáře. Inteligentní košile profesora Sundaresana Jayaramana by šla využít také, je však více zaměřená na detekci zranění, stejně jako voják budoucnosti OFW.

Výhodou u programu Biotex je informační systém, který zpracovává všechny data z detektorů a může je odeslat do centrály. Pro hasiče záchranáře budoucnosti by pak bylo nejlepší vytvořit zařízení, které by kombinovalo pás BioHarness s dalšími funkcemi, jako je detekce nebezpečných plynů, které má inteligentní košile profesora Sundaresana Jayaramana. Touto problematikou se budu zabývat v další části své dizertační práce.

Tento článek vznikl za podpory grantu IGA Univerzity Tomáše Bati ve Zlíně, Fakulty aplikované informatiky, číslo IGA/30/FAI/11/D a Evropského Fondu pro Regionální Rozvoj při projektu CEBIA-Tech No. CZ.1.05/2.1.00/03.0089.

Literatura

1. SVOBODA, Aleš. Military.cz [online]. c2011 [cit. 2011-03-19]. Objective Force Warrior voják budoucnosti (2018). Dostupné z WWW:
   <http://www.military.cz/accessories/solder_of_future/ofw/ofw.htm>.
2. JANDA, Martin. 21.století.cz [online]. 21. 01. 2010 [cit. 2011-03-22]. Inteligentní oblečení vstupuje na scénu. Dostupné z WWW:
   <http://www.21stoleti.cz/view.php?cisloclanku=2010012117>.
3. Inovační portál [online]. 22.11.2007 [cit. 2011-03-22]. Ložní prádlo dokáže měřit EKG. Dostupné z WWW:
   <http://www.vtpo.cz/inovacni-portal/succes-stories-detail/lozni-pradlo-dokaze-merit-ekg/>.
4. TeTRInno SMARTEX [online]. c2006 [cit. 2011-03-25]. Současný stav v oboru inteligentních a interaktivních textilií. Dostupné z WWW:
   <www.mateo.ntc.zcu.cz/doc/Stav.doc>.
5. Stanford University School of Education [online]. c2011 [cit. 2011-03-28]. Smart Clothing. Dostupné z WWW:
   <http://ldt.stanford.edu/~jeepark/jeepark+portfolio/cs147hw8jeepark.html>.
6. GINGICHASHVILI, Sarah. TFOT – The Future Of Things [online]. October 05, 2007 [cit. 2011-03-29]. Smart Fabrics Monitor Physiological Signs. Dostupné z WWW:
   <http://thefutureofthings.com/news/1017/smart-fabrics-monitor-physiological-signs.htmlhttp://thefutureofthings.com/news/1017/smart-fabrics-monitor-physiological-signs.html>.
7. Zephyr [online]. 2010-11-18 [cit. 2011-03-29]. BioHarness BT Data Sheet. Dostupné z WWW:
   <http://www.zephyr-technology.com/wp-content/uploads/2010/12/BioHarness-BT-Data-Sheet-2010-11-18.pdf>.
8. Zephyr [online]. c2010 [cit. 2011-03-29]. BioHarness BT. Dostupné z WWW:
   <http://www.zephyr-technology.com/bioharness-bt>.

---

Fakulta aplikované informatiky, Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně, nám. T. G. Masaryka 5555, 760 01 Zlín.