ועכשיו: חולצת MP3

חברה גרמנית גייסה לעזרתה חברות טקסטיל, ופיתחה בגדים הניתנים לכיבוס, שלתוכם נארגו אביזרי אלקטרוניקה ושבבים. זרם החשמל יעבור בתוך סיבי הבד. הבגדים החכמים יוכלו נטר את הדופק, או את טמפרטורת הגוף, ולשדר את המידע באלחוט

שרוול מנגן? צווארון מודד חום? עד לפני חודשים ספורים עדיין מדובר היה במוצרים על הנייר, אבל בשבוע שעבר הציגה חברת אינפיניאון הגרמנית את היישום הפונקציונלי הראשון של שבבי מחשב המשולבים בפריטי ביגוד חכמים, המיועדים לשימוש יומיומי.

צוות המחקר של החברה עבד בשיתוף פעולה ישיר עם שותפים מתחום הטקסטיל, ויצר אבות טיפוס ודוגמאות לשילוב אלקטרוניקה מתוחכמת בבדים, לשימושים כמו משימות אבטחה, השגחה רפואית, זיהוי מוצרים וגם משחקי מחשב.

בין הטכנולוגיות המשולבות בבגדים שהדגימה אינפינאון היו קישור אלחוטי בתקן בלו טות', GSP לאיתור לווייני, GSM לתקשורת סלולרית, כרטיסי זיכרון, תגיות אינפרא אדום לזיהוי מוצר וחיישנים ביומטריים.

עיקרון הפעולה הבסיסי של הפיתוחים הוא, שלתוך הבד עצמו נתפרים או נארגים ישירות שבבי מחשב, המעבדים אותות מחיישנים בעלי צריכת חשמל נמוכה ביותר.

 

מעבד קול ארוג

 

המדען הראשי של החברה, ד"ר זונק מרגהארט, מספר על רכיב אודיו המשולב בבד, שמאפשר ללובש הבגד לבצע מגוון מטלות בעזרת תוכנה מיוחדת - שפותחה גם היא באינפיניאון. בעזרת התוכנה הוא יוכל לקבוע אם הרכיבים הקבועים בבגד ישמשו להאזנה לקבצי MP3, לזיהוי קולי, לשיחה עם מחשב (בשילוב של המרת טקסט לדיבור), או כסינתיסייזר מוזיקלי להלחנה.

רכיב האודיו מורכב משבעה חלקים בסיסיים: לתוך הבד ארוגים מעבד קול ומיקרו-בקר, שניתנים לכיבוס, ובנוסף יש גם אוזניה, מיקרופון ומקלדת זעירה, וכן כרטיס זיכרון-הבזק MMC, בנפח של 64 מ"ב, וסוללת ליתיום-איון פולימר - כולם ניתנים להסרה לפני ניקוי הבגד.

כל החלקים מחוברים זה לזה באמצעות חיבורים הארוגים בבד עצמו, או באמצעות רצועות בד חיצוניות, שבהן עוברים חוטים המוליכים את האותות החשמליים מרכיב לרכיב. הגישה הזו מאפשרת להוציא מן הבד נקודות קישור מגוונות, שאליהן ניתן לחבר התקנים שונים, כמו קורא טביעות אצבע או מקלט אלחוטי.

מידות רכיב האודיו הן 25 ממ"ר (לא כולל המקלדת) ועוביו 3 מ"מ. הסוללה וכרטיס המולטימדיה שוקלים כ-50 גרם.

המקלדת השטוחה בנויה משכבה מתכתית דקה במיוחד, ששולבה על רצועת בד העשויה מחומר המוליך זרם. המתכת מחוברת לבגד באמצעות דבק, המשמש בדרך כלל בתעשיית הטקסטיל. חיישן זעיר מחובר לרצועת המתכת והוא יודע להבחין מתי המקש לחוץ, כדי לבצע פעולה בהתאם.

 

אין בעיה לכבס

 

אחת הבעיות המרכזיות שאינפיניאון נדרשה להתמודד עמן היתה התאמת סדרי הגודל השונים של מרכיבי האלקטרוניקה לעומת בדים. האלקטרוניקה נבנית כיום מחלקים ביחידות מידה של אלפית המילימטר, ואילו בטקסטיל מדברים על סיבים בעובי מילימטר או חצי מילימטר שלם.

כדי לגשר על פער זה בגדלים פיתחה אינפיניאון שתי גישות: אפשרות אחת היא לחבר את השבב לרצועות בד מוליכות זרם,

כמו שמלחימים קצוות של חוטי חשמל. הדרך השנייה היא שימוש בפלסטיק גמיש ודק ביותר, הדומה בתכונותיו לשכבות שעליהן בונים מעגל חשמלי, עם קצות חוטים המולחמים על המבנה של הבד.

בשני המקרים, נקודת הקשר בין השבב לחוטים המוליכים סגורה הרמטית, ולכן אין בעיה לכבס את הבד.

 

מודד חום בבגד לתינוק

 

עיקרון חשוב לא פחות הוא צריכה נמוכה של חשמל. במקרה של ביגוד ממוחשב, ניהול מתוחכם של צריכת החשמל ואספקה יצירתית של חשמל הם חיוניים. המטרה הסופית של המפתחים היא להגיע למצב, שבו לא יהיה צורך בסוללה להפעלת המיכשור. לצורך זה פיתחה אינפיניאון תרמוגנרטור, המייצר חשמל מחום הגוף שעליו הוא מותקן, מספיק כדי להפעיל את ההתקנים הללו.

הגנרטור משתמש בהבדלי הטמפרטורות בין פני הגוף לבין הסביבה כדי לייצר חשמל. בעיקרון זה כבר נעשה כיום שימוש, בעיקר בנאס"א. התרמוגנרטור פועל רק בתנאי שיש הפרש של 5 מעלות צלסזיוס בין הגוף לבין הצד החיצוני של הבגד, והוא פולט חשמל בהיקף של כמה מיקרוואטים לסמ"ר.

התרמוגנרטור יכול לספק מתח מספיק לחיישנים רפואיים או לשבבים מיקרואלקטרוניים. כלומר, עם החיישנים המתאימים יכולים הבגדים החכמים לנטר את הדופק, את הלמות הלב או את טמפרטורת הגוף, ולשדר את המידע באלחוט לשעון או לכל מכשיר עם צג.

עוד פיתוח של אינפיניאון הוא בגד לתינוק שמודד את חום גופו של הילד, ומראה על צג דקיק את הטמפרטורה. עכשיו עובדים בחברה גם על עזרי שמיעה לחרשים, שהם יקרים יחסית, כדי להפחית את צריכת הסוללות שלהם.