Christian Dalsgaard, fundador e ex-CTO da Ohmatex

Comece sua viagem 5G agora com 4G LTE

cupom com desconto - o melhor site de cupom de desconto cupomcomdesconto.com.br


O têxtil eletrônico é um mercado em expansão no setor de eletrônicos – e no setor têxtil. Estar na encruzilhada de duas indústrias tem problemas próprios. Christian Dalsgaard, fundador e ex-CTO da Ohmatex na Dinamarca, aprendeu da maneira mais difícil ao desenvolver wearables de ponta para a Agência Espacial Européia, entre outros. Ele defende padrões em matéria têxtil eletrônica. O editor sênior de tecnologia Bill Wong conversa com Christian sobre essa necessidade crescente.

Christian Dalsgaard, fundador e ex-CTO da Ohmatex Christian Dalsgaard, fundador e ex-CTO da Ohmatex

Quais problemas são moldar o e-textile hoje em dia?

Existem dois grupos de problemas – o primeiro grupo tem a ver com os desafios centrais do e-textile. O mais importante é unificar algo duro com algo macio, algo rígido com algo flexível. Além disso, você precisa tornar o dispositivo o menor possível, mantendo seu desempenho. E há o desafio de tornar os cabos, conectores e vedação eletrônica que sobreviverão a ambientes hostis – suor, máquinas de lavar, secadoras, para citar os mais óbvios.

O segundo conjunto de problemas é sobre o fato de duas cadeias de suprimentos estarem envolvidas no e-textile. Uma delas está concentrada na indústria têxtil tradicional, onde há um grupo de empresas envolvidas na produção de fios condutores, tecidos sensores e peças de confeitaria. O outro está concentrado na produção de componentes eletrônicos e mecânicos, envolvendo robótica e processos automatizados.

Têxtil e eletrônicos estão se unindo em e-textile, mas eles vêm de origens muito diferentes. Alguns dos elementos incluem preços muito diferentes e o processo de fabricação de tecidos ainda exige muito trabalho.

Além disso, o tempo de resposta na moda é curto. É preciso haver uma nova coleção a cada três meses, enquanto o tempo de resposta na eletrônica é em média de dois anos. Obviamente, há exceções – alguns fones de ouvido de 2007 ainda estão quentes e sendo vendidos.

Pessoas que trabalham em eos eletrônicos são geralmente nerds enraizados no STEM, enquanto no têxtil eles odeiam matemática e ciências. Há também um fator de gênero. Na indústria têxtil, há uma predominância de mulheres, enquanto na eletrônica você encontra principalmente homens.

O aspecto de gênero influencia a indústria em muitos níveis, desde as pessoas que trabalham nela até as soluções nas quais os consumidores estão interessados. As mulheres escolhem roupas por serem confortáveis ​​ou por expressão, enquanto a expressão é muito menos um problema para os homens, que preferem funcionalidade em suas roupas – para se proteger do calor ou do frio. Esses fatores desempenham um papel menor na eletrônica.

Em suma, cada setor possui seus próprios padrões e soluções aceitas, incorporadas em diversas histórias e culturas industriais.

Quais problemas no e-textile estão sofrendo mais com a falta de padronização?

Eumagine um mundo de telefones celulares sem os padrões USB ou Bluetooth. Um fornecedor precisaria desenvolver fones de ouvido, kits para viva-voz, alto-falantes e muitos outros acessórios – cada dispositivo projetado individualmente para uma marca específica. Essa é a situação do e-textile, da qual precisamos sair o mais rápido possível.

Primeiro, vamos discutir os conectores. Eles precisam ser macios e fáceis de integrar, mas a maioria deles é desajeitada, rígida e difícil, especialmente nas forças armadas. Os conectores no mercado consumidor, como USB e USB-C, são muito mais amigáveis ​​ao consumidor, porque são pequenos e amplamente utilizados. No entanto, eles são frágeis quando aplicados ao pano e tendem a acumular sujeira e sabão em pó ao serem lavados.

Lutamos com o conector no projeto PLACE-it – um projeto que a Ohmatex estava envolvido com, entre outros, a Philips. Para este projeto, desenvolvemos um conector para tecidos emissores de luz usados ​​em dispositivos médicos de fototerapia para o tratamento de bebês com icterícia ou pessoas com doenças de pele. Para fazer o conector corretamente, tivemos que desenvolvê-lo do zero. Era uma interconexão lindamente fina e flexível que, infelizmente, não podíamos dar um luxo, porque não havia um padrão que pudéssemos aplicar ao design fino.

Outro problema é a fiação para transferência de energia e de dados, que precisa ser flexível e deve ser costurada ou colada nas costuras. Não há padrões de barramento, cabos têxteis ou interconexões laváveis ​​que possam ser usados ​​diretamente da caixa. Você precisa combinar uma mistura de fios, fios têxteis e métodos de tecelagem elástica com conectores específicos e personalizados. E você precisa resolver o alívio de tensão para impedir que os fios se quebrem rapidamente. Finalmente, você precisa de cabos blindados para isolar radiação e interferência de rádio.

Leia Também  The 7 Best Black Light Fixtures Reviews and Buying Guide

Tornar unidades de processamento vestíveis também é um pesadelo. Uma jaqueta de esqui com elementos de aquecimento, por exemplo, precisa de uma unidade de controle com um interruptor liga / desliga, um painel de LED e controles para nível de potência, temperatura, etc. O mesmo vale para camisas de ECG, onde os controles de interface são muito semelhantes. Se você estivesse montando um computador, compraria, por exemplo, uma placa de rede padrão, uma placa gráfica da Asus ou G-force – componentes plug-and-play.

No e-textile, você se senta junto com um engenheiro eletrônico que, nessa época, já trabalha há meses – encomendando resistores, capacitores, CIs; trabalhando em uma tábua de pão, etc. E então você está apenas começando! Em comparação com a fabricação de computadores, fabricar uma peça de vestuário em tecido eletrônico é como fabricar a peça de roupa E ter que inventar zíperes, refletores, fios, uma máquina de costura e uma máquina de lavar roupa – e também não esqueça o sabão em pó!

Os desenvolvedores estão lutando não apenas com a ausência de padrões, mas também com a inexistência de soluções industrialmente comprovadas. Você pode encontrar tecidos condutores respiráveis ​​e elásticos que são usados ​​para muitas aplicações de sensoriamento biométrico, como ECG, medição de temperatura da pele e captura de movimento.

Mas esses tecidos são difíceis de fixar em uma placa eletrônica à base de papel alumínio, que é o padrão da indústria em eletrônicos. Não há cola desenvolvida especificamente para esse fim; portanto, como desenvolvedor, você precisa realizar muitos experimentos com pressão, calor etc., antes de encontrar a combinação certa que funciona para o desgaste sofrido pelo material têxtil eletrônico. .

Por falar em desgaste, a lavagem é um bom exemplo de onde as duas cadeias de suprimentos precisam unir forças e estar dispostas a se aventurar no campo de especialização uma da outra. Tomemos, por exemplo, exibição suave – eles precisam suportar a lavagem quando embutidos em uma manga. Aqui a responsabilidade recai sobre ambas as partes, mas sabe-se que algumas pessoas na área de eletrônica abandonam a responsabilidade com elegância como uma batata quente, dizendo que “lavar não é nossa tarefa”.

No entanto, também testemunhei o lado têxtil dizendo a mesma coisa: “Oh, isso é eletrônicos, não sabemos nada sobre isso”. Sim, mas no caso da lavagem, por razões óbvias, há muito mais experiência no lado têxtil do que no lado eletrônico! Você pode ver como isso atrasa o processo de desenvolvimento. Mais experiência em estressar a eletrônica e os padrões para ela beneficiariam significativamente toda a indústria de têxteis eletrônicos.

Assim, podemos concordar com a necessidade de padronização em e-textile. O que é necessário para avançar?

WA necessidade de e-textile é um esforço colaborativo, tanto na indústria eletrônica quanto na indústria têxtil, para buscar soluções comuns para interconexões, barramentos de dados e energia, unidades de processamento vestíveis, exibição suave e coleta de energia. Um desenvolvedor de têxteis eletrônicos, em princípio, deve se preocupar apenas com a integração de sensores, o design industrial de dispositivos usados ​​no corpo e o software incorporado para as aplicações.

A grande questão é, obviamente, como criar soluções comuns. Nos anos 1980, Bill Gates formou uma parceria com a IBM para agrupar o sistema operacional da Microsoft com computadores IBM. Essa foi uma grande inovação para toda a indústria de software, porque agora você não precisava gerenciar a execução de programas, o acesso a arquivos, a interface de exibição e dispositivos como o teclado e o mouse.

Uma revolução semelhante é necessária para os têxteis eletrônicos, mas não acontecerá em uma startup, como a Microsoft na época, porque o custo é muito alto para uma única empresa. Além disso, são necessárias muitas habilidades, como design industrial, design eletrônico, engenharia têxtil e software incorporado para que isso aconteça. É mais uma fusão de tecnologias existentes do que uma abordagem completamente nova, como foi a combinação Microsoft / IBM. Essa fusão não ocorrerá da noite para o dia. Será um processo incremental, e não uma mudança de paradigma, e um processo difícil de prever, dado o número de jogadores envolvidos.

Leia Também  Arduino Blog »Esta placa magnética emite luz e som quando um mármore se move
cupom com desconto - o melhor site de cupom de desconto cupomcomdesconto.com.br

Com o Bluetooth, o inventor Ericsson organizou inicialmente um Grupo de Interesse Especial com outras quatro empresas, que reuniram seus conhecimentos e experiências e foram adicionadas à tecnologia Bluetooth ao longo dos anos. Isso ajudou a desenvolver e refinar a tecnologia Bluetooth, e ficou ainda melhor quando mais empresas vieram a bordo e ajudaram a estabelecer o padrão.

No lado do hardware, o USB é um exemplo de solução padrão que ganhou permanência no mercado graças à colaboração entre produtores de computadores e produtores de dispositivos. O crescimento do USB também foi bastante ajudado pelo lançamento do Windows 98 e pela adoção do USB pela Apple, que descartou todas as outras conexões em favor de uma porta USB com a introdução do primeiro iMac.

O que o e-textile pode aprender com esses exemplos?

Tendências e movimentos em direção à padronização e / ou fusão já estão acontecendo nos setores têxtil e eletrônico. Em 2004, quando comecei no e-textile, tivemos que desenvolver nossos próprios fios condutores. Isso não é mais necessário porque muitos fabricantes de fios desenvolveram uma variedade de produtos muito bons, com excelentes propriedades condutoras e resistência. O IPC D-72 O Subcomitê de Materiais E-Têxteis agora pode finalizar uma IPC-8921, cobrindo os requisitos para fibras condutoras e fios condutores, incluindo características-chave padronizadas, testes de durabilidade e métodos de teste da indústria.

Tais padrões são o resultado de um esforço retrospectivo. O que é necessário para acelerar é um desenvolvimento proativo nos indústrias eletrônica e têxtil para definir padrões para uma arquitetura mais abrangente de microssistemas.

A SmartX-Europe fez uma facada ao fazer isso (Figura 1), mas como você pode ver, ainda é uma estrutura bastante complicada na qual os dois setores ainda precisam se fundir. Além disso, o fim da vida útil precisa de mais elaboração, uma vez que a sustentabilidade se tornou um fator importante em todo o processo do e-textile.

1. Esta nova cadeia de valor industrial em e-textile mostra a complexidade da indústria. (Cortesia de Centexbel, DITF e o projeto SmartX)1. Esta nova cadeia de valor industrial em e-textile mostra a complexidade da indústria. (Cortesia de Centexbel, DITF e o projeto SmartX)

Se mantivermos esse modelo, acho que a indústria de têxteis eletrônicos como um todo deve se concentrar nas duas “bolhas” verdes à esquerda: montagem de objetos de eletrônicos têxteis e montagem de têxteis inteligentes.

O modelo OSI de sete camadas para pilhas de comunicação se tornou o modelo de referência não apenas para protocolos, mas também para componentes físicos como conectores Ethernet, roteadores e comutadores. Ter essa estrutura poderia ser um grande passo para os têxteis inteligentes. Eu poderia imaginar um modelo composto por quatro camadas (Figura 2).

2. Este modelo de referência e-tex ecoa o modelo OSI de sete camadas. (Christian Dalsgaard)2. Este modelo de referência e-tex ecoa o modelo OSI de sete camadas. (Christian Dalsgaard)

Uma camada cobre os padrões para fios e tecidos e a transição entre o substrato têxtil flexível e o ponto de conexão rígido. Basicamente, é necessário adaptar os padrões de impressão digital existentes para incluir também os têxteis. A próxima camada é a camada de conexão, onde precisamos desesperadamente de um conector USB-T magnético plano, lavável e que possa ser conectado a tecidos como qualquer outro prendedor de encaixe, de roupas íntimas a jaquetas externas.

Na camada IoT, quero módulos eletrônicos padrão que podem ser cortados ou encaixados em um conector, fornecendo uma plataforma de programação adequada com uma pilha Bluetooth BLE / Wi-Fi completa, carregamento sem fio e um barramento de E / S padrão para sensores baseados em USB, para que tenhamos uma interoperabilidade entre a camada de conexão e a camada IoT. Na camada de tratamento, podem ser definidos padrões para vestuário de lavagem e secagem na máquina e outras tecnologias integradas de têxteis.

Eu também defenderia a escolha cuidadosa de possíveis áreas ou faixas de componentes para padronização. Alguns são mais maduros para padronização do que outros. A exibição suave, como mencionado acima, e o poder são campos em que muitas coisas novas estão acontecendo. Muitas empresas estão trabalhando na colheita autônoma, o que significa que o usuário está consumindo e produzindo energia simultaneamente – a energia é colhida pelos movimentos do usuário.

Leia Também  O armazenamento não deve ser uma reflexão tardia no design industrial

A colheita autônoma está em um estágio muito dinâmico, onde a padronização atrasaria o desenvolvimento e a otimização. Mas em outras áreas em que o desenvolvimento está se nivelando agora, como moradias ou interconexões, a padronização ajudaria muito a toda a indústria de têxteis eletrônicos.

Na prática, como você organizaria esse processo?

Eu sugeriria a criação de uma aliança de atores importantes em toda a cadeia de valor, ou seja, têxtil e eletrônica, comprometendo-se a elaborar um Padrão Têxtil Inteligente para os principais elementos que estão nivelando agora o e-têxtil. Eu começaria com conectores. Penso que esta parece ser a abordagem mais promissora com o mínimo de esforço. Podemos aprender com esse processo, assumir outro elemento e seguir adiante.

Para fazer isso, precisamos encontrar apoio financeiro antes de junho de 2020 para que a aliança possa começar. Então, poderíamos ter um padrão preliminar pronto até o final de 2021. Juntamente com pessoas qualificadas e conhecedoras da indústria têxtil inteligente, agora estamos trabalhando no estabelecimento de um Centro de Excelência em Londres, que poderá entrar em operação em junho para apoiar a aliança.

A visão é tornar a eletrônica macia e os têxteis inteligentes, alinhando e padronizando globalmente a indústria têxtil inteligente nas quatro camadas descritas em Figura 2. A missão seria desenvolver padrões e liderar alianças bem-sucedidas entre indústrias.

Como você convenceria os principais participantes da indústria de têxteis eletrônicos a se juntarem a você?

O têxtil eletrônico está à beira de entrar em novos mercados na área médica, jogos e esporte, se pudermos fornecer componentes padrão e atingir um preço em que possamos competir com dispositivos portáteis.

Pegue o Google Jacquard da Levi’s, onde um manguito interativo se comunica com seu smartphone por meio de um aplicativo. Dessa forma, você pode acessar aplicativos e funções vitais apenas tocando no manguito e ouvir informações e músicas através dos fones de ouvido. No momento, o preço inicial da Levi de 198 dólares americanos para o clássico Trucker Jacket com tecnologia Google Jacquard é mais de 100 dólares mais alto que um Trucker Jacket tradicional. Para que a tecnologia se torne mais competitiva, esse preço precisa cair.

Mas uma inovação iminente ainda maior é uma luva fina emulada, que é basicamente um sensor e acelerômetro em forma de mão têxtil. Ele registra movimentos e os converte em imagens 3D. O mesmo princípio já está sendo usado na indústria cinematográfica, apenas com pontos pintados na cabeça, corpo e membros de um ator. Essa técnica de luva torna obsoleto o trabalho com configurações de laser em estúdios e laboratórios. Um atleta, ator ou paciente agora só precisa usar roupas emulantes. Além da indústria cinematográfica, aqueles das indústrias de esportes, medicina e jogos podem usar essa técnica para aprimorar a experiência do usuário, mas a custos muito mais baixos do que o exigido pelas técnicas atuais.

A questão crucial aqui é a padronização dos componentes necessários. E para isso, precisamos de uma atitude de encontrar interesses comuns entre duas indústrias totalmente diferentes. É importante ressaltar que as pessoas devem trabalhar juntas e compartilhar o interesse em encontrar soluções. Outro elemento-chave é que precisamos trabalhar com padrões abertos.

Em troca, as empresas parceiras da aliança se beneficiarão sendo pioneiras e obterão uma visão técnica próxima das soluções descobertas pela aliança. Pense no Bluetooth, seu logotipo visível em todos os tipos de dispositivos. Quem encontrar uma nova solução terá o apoio de todos os parceiros da cadeia de suprimentos, porque eles são os clientes. Eles contam com a nova tecnologia desenvolvida. Isso cria uma massa crítica em um curto espaço de tempo, o que é crucial para criar um novo mercado ou penetrar no mercado existente. Estamos apenas a um passo de fazer isso acontecer.

cupom com desconto - o melhor site de cupom de desconto cupomcomdesconto.com.br