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Archives for : microcontrollori

LA SALUTE UMANA ED I WEARABLES

La sicurezza è una delle preoccupazioni fondamentali nel futuro dei dispositivi indossabili.

I Wearables, dai braccialetti intelligenti all’abbigliamento smart, posseggono le caratteristiche ideali per migliorare la vita di tutti i giorni, dalla salute di una persona fino a migliorare la sua produttività sul posto di lavoro.

Il potenziale del mercato della tecnologia indossabile è enorme, infatti Generator Research prevede che il fatturato nel 2018 supererà i 100 miliardi di Dollari.
Basta osservare il recente lancio dell’Apple Watch per rendersi conto quanto promettente sia questo settore.

Vector design for wearable technology

Dietro al nome di “wearables” esistono schiere di ricercatori che si occupano di tre tecnologie fondamentali: lo studio dei sensori, la programmazione dei microcontrollori e la comunicazione scientifica, tecnica e commerciale.

Queste tecnologie permettono ai produttori di progettare e realizzare prodotti compatti, come i dispositivi che combinano contapassi, cardiofrequenzimetro e GPS in un unico insieme, facile da indossare e che offre una avanzata capacità di calcolo.

I continui progressi in questi tre settori porteranno a prodotti sempre più piccoli ed efficienti.

Bisogna però fare attenzione anche ai nuovi rischi per la salute umana legati a questo stesso progresso.

Infatti in alcuni casi il livello di pericolo per l’integrità fisica a cui ci espone un dispositivo indossabile può essere superiore rispetto a un dispositivo non indossabile.
L’uso di tecnologia indossabile può esporre l’utente a danni potenziali soprattutto in prossimità della testa o di organi particolarmente sensibili per esempio all’elettricità o ai campi magnetici.
È chiaro quindi che l’accettazione pubblica degli indossabili è subordinata al fatto che essi non presentino alcun rischio per la salute e la sicurezza umana.termometro

IL CALORE

Tra i pericoli vi sono le potenziali lesioni di carattere termico. La temperatura dei componenti dei dispositivi elettrici spesso aumenta con il loro utilizzo, infatti la tecnologia indossabile generalmente si avvale di potenti microprocessori in grado di produrre molto calore.
I tecnici hanno quindi studiato attentamente i danni associati all’esposizione ad elevate temperature per periodi prolungati e, dopo aver valutato i limiti sopportabili dal corpo umano, hanno realizzato tutta una serie di dispositivi atti ad eliminare il calore o quanto meno a limitarlo ai limiti imposti.

I MATERIALI

I microcontrollori, i sensori, il filo conduttivo e via via tutti i componenti che utilizziamo nella fabbricazione di tecnologie indossabili, potenzialmente contengono metalli o sostanze chimiche che possono causare eruzioni cutanee o altre reazioni allergiche quando entrano in contatto prolungato con la pelle.

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Come la maggior parte dei monili contiene un’etichetta che indica o no la presenza di Nickel, così le etichette dei wearables dovrebbero sottolineare se e quali metalli l’indossabile contiene nei suoi componenti.
Questo non è ancora generalmente riportato ma moltissimi creatori di indossabilli fanno un punto d’onore a enunciare tutti i metalli contenuti negli oggetti che producono.

TENSIONE ELETTROMAGNETICA

Anche se alcuni dei risultati della ricerca sugli effetti delle radiazioni elettromagnetiche non sono concludenti i prodotti tecnologici indossabili devono essere conformi ai requisiti di Legge riguardanti l’esposizione dell’uomo e devono rispettare i limiti stabiliti dalle normative tramite test relativi al tasso di assorbimento specifico del corpo umano.

Bisogna spingere i produttori Leader del settore a realizzare test di valutazione:

  • per comprendere i rischi legati all’utilizzo delle tecnologie indossabili ;
  • per individuare le conseguenze sulla salute umana;
  • per intraprendere nuovi studi e controlli approfonditi sui materiali utilizzati nel ciclo di produzione dei prodotti.

Ovviamente la destinazione d’uso di un determinato prodotto indossabile cambia i termini di valutazione.

Come minimo, i test di sicurezza di un prodotto dovrebbero valutare e sperimentare un dispositivo relativamente alle scosse elettriche ed ai rischi meccanici.
Per tutti i prodotti indossabili del settore medico, della salute e del benessere, sono previsti specifici requisiti di sicurezza.

Altri test dovrebbero valutare l’interoperabilità wireless per consentire all’indossabile di scambiare informazioni a distanza con altri dispositivi senza però creare interferenze con ulteriori oggetti wireless esistenti nell’ambiente.

Devono inoltre essere garantite la privacy e la sicurezza dei dati per eliminare qualsiasi tipo di vulnerabilità che potrebbe trasformare un prodotto di tecnologia indossabile in un facile bersaglio di dannosi attacchi informatici.

Infine, ma non ultima, la valutazione e l’identificazione delle sostanze chimiche contenute nei materiali dei dispositivi.

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Altre problematiche fondamentali per il mercato sono la sostenibilità ambientale, l’efficienza energetica , il livello di prestazione e l’affidabilità del dispositivo: l’attenzione e la cura dei produttori verso questi aspetti contribuiscono all’accettazione da parte dei consumatori delle nuove tecnologie.

Gli utenti finali desiderano dei prodotti tecnologici indossabili che operino per lungi periodi di tempo prima di essere nuovamente ricaricati ed i test potranno misurare quanto i dispositivi siano efficienti nell’utilizzare l’energia disponibile.

L’ABI Research stima che entro il 2019, nel mondo saranno disponibili 780 milioni di dispositivi indossabili, quindi occhiali intelligenti con monitor cardiaci integrati faranno parte delle abitudini e della vita di tutti i giorni.

Le possibilità per il mercato delle tecnologie indossabili sono apparentemente illimitate, ma la comprensione e la sperimentazione per i rischi, i requisiti di prestazione ed il rispetto delle aspettative dei consumatori saranno di primaria importanza per il futuro successo dei Wearables.

Protetto: SENSORE A OSCILLAZIONE (TILT SENSOR)

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La tecnologia indossabile avanza grazie al GRAFENE

Gli scienziati hanno sviluppato un tessuto elettronico indossabile fatto con il GRAFENE.

Nelle fibre tessili sono stati incorporati degli elettrodi trasparenti e flessibili di GRAFENE. Questo sviluppo potrebbe portare ad una nuova generazione di tecnologia indossabile.

Grazie alla ‘nuova generazione’ di tecnologia indossabile, dei ricercatori visionari stanno pensando a dei computer, dispositivi musicali, smartphones, ecc. incorporati e portati negli abiti. I punti di forza della ricerca riguardano la funzionalità, il peso e la garanzia che i dispositivi abbiano l’energia necessaria.

Alla base di questa tecnologia troviamo degli elettrodi trasparenti e flessibili. Questi conduttori sono realizzati in plastica o vetro.

Fino ad oggi si erano mostrati problematici al livello applicativo riguardo ai prodotti tessili. Questi problemi oggi sono stati risolti e i ricercatori sono riusciti ad unire con successo gli elettrodi al filo.
Questo è stato ottenuto mediante quel ‘materiale meraviglioso’ che è il Grafene.

Il Grafene è la sostanza conosciuta più sottile (circa dello spessore di un atomo) in grado di potere condurre dell’elettricità.

 

graphene esperimento

Pur essendo molto forte, questo materiale è anche molto flessibile.

Per produrre uno mono-strato molto sottile di Grafene, i ricercatori hanno utilizzato un metodo rivoluzionario di deposizione di vapore chimico chiamato (CVD) su una lamina di rame.

Una volta che il Grafene vi si è depositato, grazie ad un sistema di trasferimento è stato aggiunto ad una fibra di polipropilene (un tipo di tessuto adoperato nel settore dell’abbigliamento).

Si è dato vita ad un prodotto trasparente e flessibile adatto ad essere incorporato nel tessuto per poi essere usato dal settore della tecnologia indossabile.
Durante i test è stato appurato che gli elettrodi di Grafene sono perfettamente funzionali.

L’introduzione di dispositivi elettronici nei tessuti, per abbigliamento, per arredamento e persino per tappeti, viene considerata come la nuova era nel campo dell’elettronica di consumo.

Lo studio è stato condotto dalla professoressa Monica Craciun dell’università di Exeter nel Regno Unito. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista ‘Scientific Reports’.

sound sensor image-img_assist-400x236 gtafene?Nelle notizie a margine, i ricercatori hanno rivelato che, manipolando le proprietà elettromagnetiche delle nanofibre, sono riusciti ad estenderle per circa sette volte la loro lunghezza naturale, creando così un materiale a base di Grafene che è più forte e resistente del Kevlar.

VIDEO TUTORIAL “COME CUCIRE CON IL FILO CONDUTTIVO”

Sul nostro canale YouTube “ABBIGLIAMENTO ELETTRONICO”  ho pubblicato un video-tutorial molto dettagliato su come si cuce con il filo conduttivo

Per visualizzarlo cliccate qui.

FLORA filo 10Questo video integra e completa il mio articolo pubblicato la settimana scorsa.

Fatemi sapere cosa ne pensate.

LILY TWINKLE (LILYPAD SCINTILLANTE)

Stiamo realizzando un progetto di tecnologia indossabile e vogliamo fare scintillare i nostri pixel o led senza per questo metterci a programmare?

LilyPad ha creato Lily Twinkle!

LO SCINTILLIO SENZA PROGRAMMAZIONE

IMG_0929Il Lily Twinkle (Scintillante) è una minuscola scheda LilyPad progettata per aggiungere in modo semplice ed economico qualche luccichio al vostro progetto di tecnologia indossabile.

Anche se è piccolo come gli altri sensori LilyPad, questa scheda possiede in realtà un proprio microcontrollore ATtiny che la rende ‘intelligente’ per proprio conto.

Basta cucire ad essa 4 LEDs, collegare una batteria ed i LEDs produrranno uno scintillio in dissolvenza (un po’ come le lucciole).

IMG_0933Il LilyTwinkle è un modo semplice e veloce per aggiungere luci scintillanti ad un progetto di elettronica indossabile senza bisogno di programmazione o di una ingombrante scheda madre.

Se siete degli utenti provetti e desiderate riprogrammare il LilyTwinkle, i connettori di programmazione ICSP sono divisi sulla parte posteriore.

Capelli connessi?

Capigliatura smart?

Non sto parlando dei bei capelli biondi del Principe Azzurro!

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Io non parlo neanche di capelli che magicamente restano sempre ben pettinati ed alla moda, di capelli che non diventano bianchi, che non imbiancano o che non cadono!

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Semplicemente toccandovi i capelli potete comunicare con il vostro smartphone, inviare un messaggio, domandare aiuto, registrare, filmare …

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Nell’era della tecnologia indossabile una nuova invenzione è arrivata: noi tutti potremo controllare ill nostro telefonico attivando dei sensori nascosti nei nostri capelli.

Katia Vega (insieme a Marcio Cunha e Hugo Fuks) dell’Università Pontificale Cattolica di Rio de Janeiro ha avuto questa idea ed ha creato un prototipo chiamandolo “HAIRWARE”.

La Dottoressa Vega ha intrecciato fili conduttivi  con filamenti di capelli metallici ed ah creato extensions che sembrano naturali. Queste extensions, come quelle che ci aggiunge il nostro parrucchiere di fiducia, hanno una clip alla quale  la Vega ha aggiunto un commutatore che comprende un microcontrollore ARDUINO ed una radio Bluetooth.

Arduino, grazie ad un algoritmo, comprende quando l’utilizzatore agisce sui capelli e la radio attica una aplicazione o invia un messaggio allo smartphone.HairwarePrototype-1024x768

HAIRWARE potrà essere utilizzato per la sicurezza personale quindi come strumento di protezione contro situazioni a rischio. Potrà essere utilizzato come un dispositivo di alarme che invia dei messaggi relativi al luogo dove si trova l’utilizzatore. Se integrato con un RFDI e altri sensori potrebbe essere usato per fornire prove davanti un giudice.

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KATIA VEGA

Katia Vega ci spiega come funziona:

“Hairware agisce ome un sensore tattile capacitivo che intercetta le variazioni tattili sui capelli e utilizza degli algoritmi di apprendimento automatico alfine di riconoscere l’intenzione dell’utilizzatore.

Extensions di capelli artificiali sono stati chimicamente metallizzati per diventare conduttivi ed abbiamo cercato di lasciare una colorazione il più naturale possibile. Degli strati di materiale non conduttivo sono stati aggiunti non solo per isolare i capelli dalla pelle ma anche per migliorare i valori del condensatore del sensore.

Ogni volta che l’utilizzatore tocca l’alto, il medio o la punta del capello il sensore comprende i differenti valori. Ogni volta che un dito tocca Hairware che un ritardo nell’impulso e questo tempo è calcolato dal microcontrollore.

Nella percezione comune toccarsi i capelli è cosa normale ma Hairware rivoluzionerà questo banale comportamento producendo messaggi non verbali e non decodificatili dagli osservatori”


Hairware aggiunge un uso ed una funzione cosciente ad un comportamento per lo più incosciente.

La prossima volta che avete una conversazione con qualcuno che sembra giocare innocentemente con i suoi capelli, dovrete riflettere due volte sulle sue intenzioni!

Protetto: COME CONTROLLARE UN SERVOMOTORE CON ARDUINO

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Protetto: Scopriamo le caratteristiche di FLORA.

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MICROCONTROLLORI ED ELETTRONICA INDOSSABILE

MICROCONTROLLORI.

Benvenuti a Tutti!

Oggi iniziamo a conoscere veramente i microcontrollori.
Non parlerò di quelli classici e squadrati come Arduino Uno o altri dello stesso genere ma scopriremo insieme quelli che possono facilmente e praticamente essere inseriti all’interno di un progetto di elettronica indossabile.
A partire da questo articolo spiegheremo come costruire e programmare i nostri futuri capi elettronici.

Un microcontrollore non è altro che un piccolo computer. Certo un computer abbastanza diverso da quello a cui siamo normalmente abituati e con cui lavoriamo quotidianamente sotto forma di desktop o di smartphone: questo genere di ‘computer’, ci rendiamo conto da soli, difficilmente potrebbe essere incorporato in un nostro capo di abbigliamento.
È in questo senso che il movimento del ‘Wearable computing’ ha iniziato a muoversi già da diversi anni per trovare qualcosa che fosse più adatto ad un progetto tessile.
Si è partiti dai microcontrollori classici che già rispondevano alle necessità di esplorazione e calcolo del mondo fisico in maniera abbastanza soddisfacente e progressivamente si è cercato di adattarli ad un uso più corporeo.

Abbiamo cArduinoUno_R3_thumbitato Arduino ed il suo mondo perché tutti i microcontrollori di cui tratteremo sono Arduino compatibili. È stato un processo facile perché la piattaforma open source di Arduino grazie al contributo di migliaia di hobbisti, maker, ecc. si è sviluppata a tal punto da rendere accessibile al mondo del wearable questi dispositivi. Arduino nel nostro caso significa sia Hardware che Software.

Iniziamo con l’Hardware.

Le schede Arduino sono dei circuiti stampati che contengono un microcontrollore ed i suoi relativi componenti e circuiti. Essi hanno anche dei pin breakout (INPUT/OUTPUT per dispositivi connessi), dei LED statici, un bottone di resettaggio, ecc.
Quindi il microcontrollore è uno strumento perfetto che ci evita di realizzare il nostro circuito da soli.
Dal concetto di base si è poi arrivati ad una vasta serie di configurazioni e varietà di prodotti che potrete trovare nell’immagine allegata.

Il microcontrollore più gettonato fra i nuovi adepti è Arduino Uno. Esso ha una discreta quantità di funzioni tutte facilmente disponibili ma, per l’elettronica indossabile, la sua forma e le sue dimensioni risultano essere ingombranti e poco adatte.

Per ovviare agli inconvenienti dati dagli angoli aguzzi e dalla grandezza è stata creata la piattaforma di LilyPad Arduino.

La scheda principale di LilyPad Arduino, come anche gran parte degli altri elementi, è stata realizzata di forma rotonda con tante linguette forate ai suoi bordi. Assomiglia tanto ad una margherita e questo è già carino di suo, no?
LilyPadUSB_thumbLa sua forma è volutamente arrotondata per evitare che eventuali spigoli fuoriescano dal capo o possano ferire la nostra pelle. Le linguette che la circondano (quasi dei petali) sono forate alle loro estremità giusto per permetterne la cucitura con del filo conduttivo. Il numero di pin INPUT/OUTPUT di LilyPad è lo stesso di Arduino UNO.
Insomma chi l’ha creata l’ha resa perfetta per tutti i progetti di Wearable Technology ed elettronica indossabile.

In una buona parte dei progetti di cui noi parleremo in futuro troveremo spesso la scheda LilyPad Arduino Simple, che è la versione più semplice e più adoperata di questa famiglia di microcontrollori per l’abbigliamento. In essa vi è qualche pin in meno, c’è un connettore JST per la connessione di una batteria e c’è perfino un piccolo interruttore ON/OFF. Ma di tutto ciò parleremo nello specifico nell’articolo dedicato a LilyPad Arduino Simple.

COSA SONO I MICROCONTROLLORI?

Microcontrollori e nuovi prototipi

 microcontrolloriI microcontrollori sono alla base di queste nuove tecnologie.

Oltre a quelli già presenti da tempo sul mercato oggi possiamo trovare anche una serie di nuovi prototipi elettronici supportati da avanzatissimi sistemi di comunicazione wireless. Ciò che mi colpisce tantissimo è che questi dispositivi sono sempre più piccoli e potenti.

I Wearables (indossabili) e gli Iot (Internet of things>Internet delle cose) stanno favorendo lo sviluppo di microcontrollori o computer a scheda singola.

Ultimamente tante nuove schede stanno vedendo il giorno.

A differenza dei computer di un tempo, queste nuove realtà tecnologiche non sono più l’esclusiva di un produttore unico.

Grazie all’opera di comunità di hobbisti e makers, grazie ai prodotti Open Source, grazie all’esperienza di tanti appassionati, queste nuove schede progrediscono e maturano ed intorno ad esse si creano comunità di condivisione più o meno importanti ma sicuramente fondamentali per lo sviluppo di queste nuove tecnologie.

Arduino e Raspberry sono un caso a parte: hanno creato loro stessi la propria comunità ed in questo momento sono i due colossi incontrastati.
Molti nuovi prodotti potrebbero sparire in un battibaleno, non sarà facile farsi spazio.
I nuovi arrivati si rivolgono agli sviluppatori Web ben coscienti che saranno proprio loro a decretare o no il successo di tale o talaltra scheda.

TesselUnknown-1Un esempio è la comunità di Node.js e Javascript che con l’arrivo di Tessel ed Espruino ha potuto lavorare su queste schede, ma è pur vero che è intorno al linguaggio madre più che alla scheda in se stessa che la comunità si è andata via via consolidando.
Nonostante ciò, il successo di questa esperienza, potrebbe far sì che si voglia continuare su questa strada e che nuove schede possano nascere in futuro proprio sotto Javascript.

Le nuove tecnologie rivoluzionano il nostro mondo

Come fare ad essere ancora più connessi?

Non molti lo sanno ma ci sono nuove tecnologie che stanno rivoluzionando il modo di gestire le cose ma soprattutto di farle funzionare.

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Oggi assistiamo al continuo arrivo di nuovi prodotti come i microcontrollori o computers di piccolissime dimensioni che hanno un’elettronica sempre più ridotta e miniaturizzata, ridotte necessità a livello di alimentazione (anche semplici batterie a pastiglia), un concentrato di funzioni sempre più vasto e completo, ed una velocità di elaborazione semplicemente vertiginosa.

A questo bisogna aggiungere le grandi performance che esse ottengono grazie ad innumerevoli interfaccia disponibili. Da qui la consapevolezza che grazie a questi dispositivi tutto, o quasi, può essere realizzabile.

Ma è nel mondo dell’abbigliamento elettronico o Wearable Technology che questi dispositivi stanno avendo un successo senza precedenti ed è a questi settori che produttori e fornitori stanno ultimamente dedicando moltissima attenzione.

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