Vestuário Tecnológico - Produtos e Aplicações 1/14

Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto

Vestuário Tecnológico

Relatório Projeto FEUP

Produtos e Aplicações

Projeto FEUP 2014/2015 - MIEIC:

Armando J. Sousa Rosaldo Rossetti

Projeto FEUP 2014/2015 - MIEIG:

Armando J. Sousa Pedro Amorim

Equipa 14:

Supervisor: Jorge Barbosa Monitor: Paula Fortuna

Estudantes & Autores:

André Reis up201403057@fe.up.pt Miguel Ramalho up201403027@fe.up.pt

Pedro Oliveira up201403921@fe.up.pt Vasco Pereira up201403485@fe.up.pt

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Resumo

Ao longo do projeto, focamo-nos na história do vestuário tecnológico bem como em

algumas áreas em que este se aplica e também nas suas principais funcionalidades.

Descobrimos que esta é uma área que tem apresentado fortes desenvolvimentos ultimamente

e que tem um potencial enorme para o futuro, sendo útil nas mais diversas áreas.

Para além disso, explicamos como estas tecnologias podem melhorar o nosso estilo de

vida, possibilitar a segurança do capital monetário e humano e também as suas implicações

na indústria e na moda.

Por último, iremos apresentar uma proposta de uma wearable technology que pode vir a

salvar muitas vidas quando houver a tecnologia necessária para a fabricar.

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Glossário

1. Introdução…………………………………………………………………………..

2. Vestuário tecnológico – Conceito e Utilização ……………………………………………

2.1. Conceito………………………………………………………………………

2.2. Evolução………………………………………………………………………

2.2.1. História………………………………………………………………………

2.2.2. Atualidade…………………………………………………………………

2.2.3. Futuro………………………………………………………………………

2.3. Áreas de Utilização……………………………………………………………

2.3.1. Desporto………………………………………………………………………

2.3.2. Saúde………………………………………………………………………

2.3.3. Navegação…………………………………………………………………

2.4. Funcionalidades………………………………………………………………………

2.4.1. Segurança do Capital Humano…………………………………………

2.4.2. Segurança do Capital Monetário…………………………………………

2.4.3. Melhoria do Estilo de Vida………………………………………………

2.4.4. Indústria………………………………………………………………………

2.4.5. Moda………………………………………………………………………

2.5. Desafios………………………………………………………………………

2.6. Sugestão de Produto…………………………………………………………

2.6.1. Metodologia………………………………………………………………

2.6.2. Aplicação do método……………………………………………………

3. Conclusões………………………………………………………………………

4. Referências Bibliográficas…………………………………………………………………

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Glossário

● Gadget - equipamento mecânico ou eletrónico, geralmente de pequenas dimensões,

com uso potencialmente prático

● Vestuário Tecnológico - Ver 2.1 (Conceito)

1. Introdução

Este relatório foi realizado no âmbito da Unidade Curricular Projeto FEUP , onde

foi proposto a um grupo composto por alunos do Mestrado Integrado em Engenharia

Informática e Computação (MIEIC) e do Mestrado Integrado em Engenharia Industrial

e Gestão (MIEIG). Ao grupo GI14, entre outros, foi atribuído o tema “Wearable

Computing”, Vestuário Tecnológico, com o subtema “Produtos e Aplicações”.

O vestuário tecnológico consiste, semanticamente, em aparelhos electrónicos e

informáticos que se adequam à portabilidade durante o nosso dia-a-dia, seja em forma

de roupa ou um “gadget” que caiba no nosso bolso.

Ao longo deste relatório, iremos apresentar a nossa perspetiva mais concreta

sobre o conceito de vestuário tecnológico, especificar as áreas nas quais o vestuário

tecnológico é mais relevante, assim como as funcionalidades deste nas tais áreas.

Por fim, serão avaliados os desafios para a utilização e criação de aparelhos

deste tipo e terminaremos com a proposta de um produto que consideramos útil

quando aplicado ao dia-a-dia do mercado-alvo.

2. Vestuário tecnológico – Conceito e Utilização

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2.1 Conceito

Vestuário tecnológico associa-se, em geral, aos acessórios e aparelhos electrónicos

cujo design tem em vista a sua portabilidade durante o nosso dia-a-dia, seja por telemóveis

que cabem nos nossos bolsos, ou aparelhos criados como roupa.

Este conceito tem evoluído bastante ao longo dos últimos anos e cada vez mais as

novas tecnologias se revolvem à volta dele, seja por criarem acessórios comuns do nosso

dia-a-dia com funcionalidades que não lhes associávamos (como os “smartwatches”) ou por

criarem maior portabilidade dos aparelhos (como os computadores portáteis e tablets).

Para além disto, também há, como iremos explorar, uma parte do vestuário

tecnológico mais associada à roupa, a nível literal, e mais envolvida com moda e aplicações

na medicina que se têm vindo a revelar essenciais para o tratamento de doentes, a nível

concetual.

2.2 Evolução

2.2.1 História

O vestuário tecnológico já faz parte da nossa vida há vários anos. De facto, o

relógio foi dos primeiros equipamentos tecnológicos que se podia usar no corpo,

apesar de, atualmente, ser um conceito banal. Tendo em conta a noção

supramencionada em 2.1 (Conceito), portanto o início do conceito remonta aos anos

70 com o “relógio calculadora” (Figura 1). [11]

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Figura1:(http://blogpassword.files.wordpress.com/2011/12/relc3b3gio-calculadora.jpg,a 15/10/2014)

Os “relógios calculadora” eram, como o nome indica, relógios que tinham a

funcionalidade de calculadoras. Estes dispositivos depressa perdem a sua

popularidade quando os telemóveis apareceram no mercado.

Os primeiros telemóveis eram malas pesadas que as pessoas tinham de

transportar consigo, o que se tornava bastante incomodativo. Ao longo do tempo

temos vindo a criar telemóveis mais pequenos e cómodos para o uso diário.

A evolução do vestuário tecnológico tem seguido o mesmo percurso que os

telemóveis, com objetivos bem focalizados na comodidade que estes aparelhos

oferecem.

2.2.2 Atualidade

Após a entrada no século XXI, as empresas desta área empenharam-se em

desenvolver novas tecnologias. A principal preocupação é, entre outras, a

portabilidade dos equipamentos.

Começaram a aparecer os dispositivos de realidade aumentada no início deste

século. Exemplos destes dispositivos são o Google Glass, óculos da Google que

apresentam a imagem na lente enviando comandos a partir da voz. Há inúmeras

empresas a desenvolver projetos como o da Google

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No final da primeira década do séc XXI, várias empresas desenvolveram

telemóveis com bracelets (relógios realizavam funções de comunicação). Atualmente,

existem inúmeros exemplos de vestuário tecnológico disponível nos mercados, desde

os smart-watches até às tão famosas GoPro, câmaras de filmar portáteis, cuja

principal vantagem é a possibilidade de ser usada em qualquer lado, em diversos

ambientes.

2.2.3 Futuro

O futuro é promissor para estas novas tecnologias. É, certamente, fácil

imaginarmos a maioria da população a usar computadores do tamanho de um relógio,

até porque isso já é uma realidade, ou mesmo a utilizarem camisolas que mudem o

padrão sempre que quisermos. São ambos cenários possíveis, mas irão eles

acontecer? Tudo irá depender do consumidor.

O aumento da procura no mercado por este tipo de tecnologias, conduzirá a um

aumento nas investigações para o desenvolvimento deste tipo de vestuário e a um

aumento na diversidade de dispositivos disponíveis. Mas, caso não sejam

ultrapassados certos desafios, não haverá evolução, logo o vestuário tecnológico

basear-se-á nos dispositivos disponíveis atualmente.

2.3 Áreas de Utilização

Atualmente, o “wearable computing” é utilizado em praticamente todas as

atividades do nosso dia a dia:

“As well as jewellery that opens doors, wearable technology will open numerous

opportunities that can have an impact on every area of our lives. There are already a

host of specialised wearable technology applications doing different jobs, including

GPS sensors that tell a partially sighted person when they’re near home, sensors that

are embedded into the robes of vulnerable people living by themselves that can detect

a fall and alert carers, as well as technologies which we’ve all become accustomed to

such as heart rate monitors and in-shoe running sensors.” [8]

2.3.1 Desporto

O desporto é uma área propícia à inovação tecnológica, nomeadamente na área

do vestuário tecnológico. Exemplificando, é possível encontrar no mercado sapatilhas

de corrida que contam o número de quilómetros percorridos e guardam informação

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sobre os percursos dos utilizadores. Mais recentemente, apareceram camisolas que

medem o ritmo cardíaco dos atletas, as quais têm vindo a ser testadas por atletas

profissionais:

“The Polo Tech t-shirt is a nylon compression garment developed to read heart

rate and stress levels through a framework of sensors knitted into it and will be sported

by NCCA singles champion, Marcos Giron, at the game.” [7]

2.3.2 Saúde

Recentemente, na área da saúde, também se têm aproveitado estas novas

tecnologias, sendo estas usadas, principalmente, para monitorizar os pacientes a

longa distância, reduzindo assim a necessidade de pacientes recorrerem a serviços

de saúde ou de terem alguém a vigiá-los, vivendo a sua vida mais à vontade:

“As people's living standards gradually improving, monitoring and ensuring the well

being of citizen becomes an important part of our social care network. Due to the

limitation of the quantity of family physicians and the level of telemedicine techniques,

the ideal goal of the family medicine with respect to overall promotion of health care is

still far to reach. This paper presents a novel framework for constructing applications

by wearable sensor. The system can obtain the physiological parameters and transmit

relative data to the hospital database. The connectivity with the monitoring and

response centers is deployed by using wireless communication and internet

technology. Through data mining and decision-making technology, doctors can quickly

form a primary diagnosis. The system achieves remote real-time medical monitoring,

greatly improves care conditions, increases the communication channel between

doctors and patients and provides a convenient and timely medical service for

patients.” [8]

2.3.3 Navegação

Na área da navegação, o wearable computing é usado de forma mais comum pelo

sua conveniência do que pela necessidade de os ter, em si, pois todos nós nos

podemos orientar com um GPS na mão, ou com um telemóvel mas as tecnologias

recentes permitem-nos usar luvas ou chapéus com GPS incorporado.

“Walking in the wrong direction and getting lost is almost impossible nowadays

thanks to GPS-enabled smart devices. In most cases however this requires you to hold

a device at all times. One concept wants to solve this dilemma: by equipping a baseball

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cap with LEDs that show you the right way. The cap can be set to a line of locations,

which you want to visit one after another. Once you reach a target the hat changes

directions to the location next in line. And even better - the more locations you reach,

the more colourful the LEDs get.” [8]

2.4 Funcionalidades

Através de um contínuo desenvolvimento, os Gadgets têm-se tornado um

produto progressivamente acessível ao público em geral, o que, juntamente com a

adaptação destes à mobilidade do utilizador, permite a este último ter acesso a mais

funcionalidades e serviços do que nunca antes.

Focando-nos nestas funcionalidades, notamos que abrangem um vasto leque de

Áreas de Utilização (2.3.), podendo, por nossa sugestão, ser classificados nas

seguintes classes (por ordem de relevância):

2.4.1 Segurança do Capital Humano

O uso de tecnologia para monitorizar fatores de risco para a saúde humana é

um campo do vestuário tecnológico merecedor de investimento e investigação, pois

permite prevenir, controlar e intervir de forma considerada, até muito recentemente,

impossível.

Tomemos o caso de uma peça de vestuário tecnológico usada por uma

corporação de bombeiros que combina a informação da sua localização (através de

um dispositivo GPS) com a possibilidade de supervisionar os seus dados vitais, assim

como a temperatura corporal e o ritmo cardíaco e que notifica o próprio e os colegas

caso a temperatura corporal de algum deles atinja valores críticos. Este sistema

permite evitar desastres em combates a fogos, durante os quais os níveis de

adrenalina do bombeiro obscurecem a sua noção de temperatura adequada.

O mesmo com uma pulseira já utilizada em alguns sistemas de emergência

que permite uma fácil e rápida comunicação entre polícias, condutores de

ambulâncias e socorristas, melhorando o tempo de resposta destes serviços a casos

em que o tempo é fator crucial.

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2.4.2 Segurança do capital Monetário

Têm chegado ao mercado produtos inovadores como uma mala que funciona

com a respetiva carteira de forma a alertar o utilizador caso a carteira não esteja lá

dentro ou caso a mala se encontre aberta durante demasiado tempo.

2.4.3 Melhoria do estilo de vida

Atualmente, o bem-estar físico e psicológico já não depende apenas do ser

humano por si, existindo diversos produtos no mercado que permitem ao utilizador

manter um registo do seu progresso ao nível de ritmos diários, padrões de sono e

rácio de gasto/consumo de calorias. Um exemplo real é a pulseira JawBone que

permite interface com um smartphone, tablet ou computador. [12]

2.4.4 Indústria

Continuando a anterior linha de pensamento, ao nível da indústria, o vestuário

tecnológico também já vai deixando a sua marca. Em grandes empresas com

complexas linhas de produção já se implementam uma espécie de auriculares que

combinam o isolamento sonoro com uma forma de disponibilizar informação sobre

determinados produtos requisitada pelo operador, desta forma o operador pode

prosseguir com as suas funções enquanto esclarece as suas dúvidas, melhorando a

produtividade visto que, sem este sistema havia a necessidade de se deslocar

fisicamente a fim de encontrar a informação necessária.

2.4.5 Moda

De um ponto de vista menos funcional, o vestuário tecnológico também é

usado com intuito estético. A este nível encontram-se óculos que mudam de cor

consoante a escolha do utilizador, camisolas que apresentam diferentes mensagens

para diferentes estimulantes exteriores, como a presença de luz, água ou até do

batimento cardíaco do utilizador (medido pela própria camisola)

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2.5 Desafios

As “wearable technologies” já fazem parte do nosso dia-a-dia. No entanto, para

que estas possam evoluir, de forma a poderem ser ainda mais relevantes nas nossas

vidas, há certos desafios que têm de ser ultrapassados.

Usando como exemplo o campo da medicina, têm-se tentado desenvolver

tecnologias portáteis, como sensores, implantados no vestuário ou mesmo usados

como acessórios, que medem vários parâmetros importantes na monitorização do

estado de saúde dos utilizadores. Há, neste momento, tecnologias similares, mas que

apenas são capazes de monitorizar o estado de uma certa doença num indivíduo. No

futuro, pretende-se que, com estas tecnologias consigamos monitorizar um

substancial número de parâmetros, melhorando a deteção de eventuais doenças.

Ainda assim, a criação de um novo mercado para estes produtos é díficil. Não se

pode apenas fornecer produtos que monitorizem a saúde dos indivíduos se estes não

são confortáveis, o propósito destes sensores é causar o bem-estar à população, não

desconforto.

Neste momento ainda há muitas limitações na parte da monitorização. “Today,

most biosensing wearable companies are responsible for both the hardware and

software components of their product, which has created a siloed ecosystem.”[6] (Hoje

em dia, a maioria das empresas de biosensores portáteis são responsáveis tanto pela

parte do hardware como pela parte do software dos seus produtos o que tem criado

um ambiente onde nenhuma empresa interage com a outra) (“The future of biosensing

wearables”). O facto das empresas não interagirem umas com as outras é

desfavorável para o progresso, porque é difícil para as pequenas empresas

conseguirem singrar.

A saúde serve apenas como exemplo. Todas as áreas que podem beneficiar

do vestuário tecnológico requerem investigação e desenvolvimento de novos modos

de aplicação destas tecnologias, tendo sempre em conta a preocupação de os tornar

mais eficientes.

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2.6. Sugestão de produto

Perante a proposta de criar hipoteticamente um aparelho que se inclua no tema “Vestuário

Tecnológico”, decidiu-se aplicar um método para o fazer, listando seguidamente os seus

passos.

2.6.1 Metodologia

1. Encontrar uma situação problemática, para a qual ainda não exista solução;

2. Procurar uma forma de resolver esse(s) problema(s) recorrendo a quaisquer

meios disponíveis;

3. Tentar filtrar os meios de forma a que a solução possa ser resolvida através

da implementação de um dispositivo que se enquadre na definição (2.1) de

“Vestuário Tecnológico”.

2.6.2 Aplicação do método

Das diversas soluções que podiam ser consideradas, criou-se um foco nas que

colocavam em risco a vida humana. A este tópico ainda foi colocada outra condição a de

explorar os acidentes de automóveis. Como este universo ainda se considerava extenso,

criou-se um último foco nos acidentes de automóveis durante a prática de competições

desportivos que conduzem a perdas significativas de sangue, por vezes fatais, a título

exemplificativo: Fórmula 1, rallys, entre outros que encaixem na descrição.

Para compreender corretamente este tipo de acidentes há que ter em conta que as

vítimas, ao sofrerem cortes que permitam hemorragia externa (o sangue sai do corpo pelo

ferimento) ficam sujeitos a um efeito “bola de neve”. Tal verifica-se porque com a perda de

sangue inicial, o corpo reconhece a falta de sangue em algumas partes do corpo e apresenta

como resposta um aumento do batimento cardíaco, que por sua vez potencia a perda de

sangue, recomeçando e agravando o ciclo. Desta forma se justifica que nem sempre o perigo

maior advém dos resultados imediatos do acidente (como ossos quebrados ou os ferimentos

em si), mas eventualmente do tempo que o auxílio demora e da eficácia do mesmo.

Após a concretização do ponto 1. procurou-se uma solução para este problema. Com

efeito, a melhor forma de minimizar os danos em questão seria controlar o fluxo de sangue a

sair do corpo, o que pode ser feito de duas formas:

. Tapar o ferimento aplicando pressão, de forma a anular a hemorragia;

. Administrar uma substância que influencie este efeito de feedback positivo

(relacionado com o aumento da quantidade de sangue bombeada) que o coração

desencadeia, ou ainda que promova uma mais rápida coagulação na zona em causa;

Visto que me muitos casos a vítima é incapaz de se mexer por ter algum osso partido ou

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deslocado, por estar presa ou simplesmente por ter desmaiado, a primeira solução não é

viável no imediato e só pode ser aplicada pela entidade socorrista. Restando, assim, a

segunda forma de resolver o problema, a administração de uma substância com as

propriedades descritas que minimiza este efeito exponencial de perda de sangue. A esta

altura o ponto 2. do método encontra-se completo.

Por fim, imaginou-se uma manga que cubra a zona entre o pulso e o cotovelo, feita

de um material tão leve e confortável quanto possível (para que durante o uso não haja

desconforto para a possível vítima de acidente), concomitantemente supôs-se a existência

de um sistema de controlo isolado e de controlo externo. O sistema de controlo isolado

funciona com base nos dados recolhidos pela manga, tais como o ritmo cardíaco, a pressão

sanguínea, entre outros a serem explorados do ponto de vista médico, e que, com base

nesses dados, decide quando administrar o agente relaxante (através de um sistema de

injeção com uma pequena agulha que fura a pele. Por sua vez, o sistema de controlo externo

depende da própria vítima e do facto de esta estar consciente e permite juntar ao controlo

isolado a aplicação de uma anticoagulante na zona do ferimento que diminui ainda mais a

hemorragia, no entanto este controlo envolve a capacidade da vítima de dirigir uma injeção à

zona afetada. Todas estas funções encontram-se presentes na manga, a monitorização, a

administração automática de um relaxante e a possibilidade de administração de um super-

coagulante na zona de corte. Com esta linha de pensamento concluiu-se a fase 3. da

metodologia, finalizando o processo que culmina com a apresentação do produto com as

características atrás descritas.

3. Conclusões

Ao longo deste trabalho, desenvolvemos o tema do vestuário tecnológico, concluindo que

esta é, de facto, uma área ainda em fase embrionária, considerando o seu potencial. Trata-

se de uma área em crescimento exponencial, a nível global, que atrai grandes investidores.

Atualmente, já há um significativo número de pessoas que tiram proveito dela. No futuro, esse

proveito será tanto maior quanto o nível de desenvolvimento que trará mais funções e

melhores preços de mercado, tornando o vestuário tecnológico acessível a população na sua

quase totalidade.

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4. Referências bibliográficas

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3. (Judy Kilpatrick,

http://www.ehow.com/info_8066394_types­wearable­computers­worn­body.html ,

acedido a 29/9/2014);

4. (JawboneTM, https://jawbone.com/up, acedido a 29/9/2014);

5. (Paolo Bonato http://www.jneuroengrehab.com/content/2/1/2, acedido a 28/09/2014);

6. (Teresa Wang, http://rockhealth.com/2014/06/future-biosensing-wearables/, acedido

a 28/09/2014);

7. (http://www.fashionforwardtrends.com/ralph-lauren-to-serve-the-polo-tech-t-shirt-at-

the-u-s-open/ , acedido a 4/10/ 2014);

8. (http://www.electroline.com.au/articles/63689-Wearable-technology-challenges-and-

opportunities, acedido a 4/10/2014);

9. ("Fundamentals of Wearable Computers and Augmented Realities"; Woodrow

Barfield and Thomas Caudell; 2001);

10. (A. Lymberis, R. Paradiso; Smart Fabrics and Interactive Textile Enabling Wearable

Personal Applications: R&D State of the Art and Future Challenges; acedido a

28/09/2014).

11. (http://www.redorbit.com/education/reference_library/general-2/history-

of/1113176835/the-history-of-wearable-technology/, visitado a 12/10/2014)

12. (https://jawbone.com/up?ClickID=cxlsenalawvp4nnaqpw4vns4qvnf7wxkeksxkq,

acedido a 29/9/2014)