Design methodologies for smart textile products in the field of sport

Tese de doutoramento em Design de ModaApesar das fortes implicações no campo interdisciplinar da interação humano-computador (HCI), tem havido um movimento para que a roupa desportiva acolha no seu design inúmeras inovações, tanto nas tecnologias eletrónicas, como nos materiais e acabamentos. Posicionando-se audaciosamente entre o design de moda e os dispositivos vestíveis, estas roupas discorrem entre as tecnologias da informação e comunicação (ICT) e as plataformas da internet das coisas (IoT), trazendo benefícios e funcionalidades, consequentemente novas características de interação entre a roupa e o utilizador. Nesse contexto, e no âmbito das atividades do projeto TSSIPRO – Technologies for Sustainable and Smart Innovative Products, obteve-se o desenvolvimento de conhecimento através de dois estudos de caso, tendo cada um destes sido acompanhado por um método. O estudo “Smartsuit”, que foi orientado pelo método Duplo Diamante, teve como foco o ciclismo. Corresponde a um contacto introdutório e multidisciplinar ao processo de design de vestuário inteligente para o desporto. Permitiu através da experiência empírica, experimental, pessoal do autor, o design e a prototipagem de um skinsuit com elétrodos integrados capazes de monitorizar a frequência cardíaca por eletrocardiografia (ECG). O estudo “Avantgarde” foi orientado pelo método Design Centrado no Utilizador, e teve como foco a esgrima. Corresponde já a uma maturação da temática e identifica os requisitos do utilizador. Permitiu através da experiência conceptual, teórica, metódica e organizada do autor, a conceptualização de um uniforme inteligente com sensor de pressão piezoresistivo flexível integrado no têxtil capaz de capturar o desempenho do toque da arma, facilitando a arbitragem e pontuação do jogo. Dispõe ainda de sensores inerciais (IMU) acoplados no têxteis capazes de capturar e rastrear os movimentos do atleta através da transposição do movimento para um modelo digital. Aqui, foi possível, a seleção e avaliação das tecnologias vestíveis através da agnição de dados quantitativos e qualitativos fornecidos pelos utilizadores. Esta tese contribui para o crescente corpo de pesquisa sobre o uso de computadores vestíveis para a atividade desportiva. Através do utilizador enfatiza-se inovação, usabilidade e design. Mais especificamente, valida o interesse de atletas e treinadores de esgrima, por tecnologias com sensores de pressão e inerciais. Ao nível do processo de design possibilitou investigar e avaliar através de dois modelos destintos e, portanto, identificar as suas diferenças e limitações.Despite the substantial implications in the interdisciplinary field of human-computer interaction (HCI), there has been a movement for sportswear to embrace numerous innovations in its design, both in electronic technologies and in materials and functionalisation. Audaciously situated between fashion design and wearable devices, these clothes roam between information and communications technology (ICT) and the internet of things (IoT) platforms, bringing benefits and functionalities, consequently new features of interaction between clothing and the user. In this context, and within the scope of the activities of the TSSIPRO – Technologies for Sustainable and Smart Innovative Products, the development of knowledge was obtained through two case studies, each of which was accompanied by a method. The “Smartsuit” study, which was guided by the Double Diamond method, focused on cycling. It corresponds to an introductory and multidisciplinary contact to the process of designing smart garments for sport. Through the author's empirical, experimental, personal experience, it allowed the design and prototyping of a skinsuit with embedded electrodes capable of monitoring heart rate by electrocardiogram (ECG). The “Avantgarde” study was guided by the User- Centered Design method and focused on fencing. It corresponds to a maturation of the theme and identifies the user's requirements. It allowed, through the author's conceptual, theoretical, methodical, and organized experience, the conceptualization of a smart uniform with a flexible piezoresistive pressure sensor integrated into the textile capable of capturing the performance of the weapon's touch, facilitating the refereeing, and scoring of the game. It also features with inertial sensors (IMU) coupled to the textiles capable of capturing and tracking the athlete’s movements by transposing the movement to a digital model. Here, it was possible to select and evaluate the wearable technologies through the analysis of quantitative and qualitative data provided by users. This thesis contributes to the growing body of research on the use of wearable computers for sports activities. Through the user, innovation, usability, and design are emphasized. More specifically, it validates the interest of athletes and fencing coaches in pressure and inertial sensor technologies. At the level of the design process, it made possible to investigate and evaluate through two distinct models and, therefore, identify their differences and limitations.TSSIPRO - bolsa de investigação UMINHO/BI/123/201

Desenvolvimento de um Sistema de Reconhecimento de Atividades Humanas e Monitoramento Remoto Utilizando um Dispositivo Vestível

Fatores como o envelhecimento da população e o consequente aumento do número de pessoas com doenças crônicas implicam um crescimento exponencial dos custos de assistência médica, visto que o sistema de saúde deve ser capaz de atender a um número cada vez maior de pessoas, mantendo a qualidade do atendimento. Visando redução de custos e melhoria da qualidade, seria desejável um sistema de saúde focado no paciente, no qual se poderia detectar precocemente condições médicas, evitando hospitalizações, bem como acompanhá-los remotamente, evitando a permanência destes no hospital. Nesse contexto, dispositivos de monitoramento remoto tornam-se essenciais para coletar informações importantes de pacientes e torná-las disponíveis ao provedor de saúde. O avanço tecnológico conseguido com a miniaturização de sensores e as novas tecnologias de comunicação sem fio de baixo consumo energético impulsionam o desenvolvimento de sistemas de monitoramento remoto de saúde com dispositivos vestíveis. O presente trabalho propõe o desenvolvimento de um sistema de reconhecimento de atividades humanas e de monitoramento remoto, utilizando três diferentes abordagens. Para a primeira abordagem, conseguiu-se uma acurácia de 89,11% e precisão de 91,45% na classificação de seis diferentes atividades. Já para as duas últimas abordagens, construiu-se a estrutura completa de monitoramento remoto da intensidade das atividades realizadas por uma pessoa, desde a coleta dos dados até o envio por e-mail para acompanhamento à distância pelo provedor de saúde. Os resultados obtidos com o sistema desenvolvido demonstram a sua viabilidade tanto para o reconhecimento de atividades humanas quanto para monitoramento remoto. Palavras-chave: Sistemas Embarcados, Dispositivos Vestíveis, Reconhecimento de Padrões, Reconhecimento de Atividades Humanas, Monitoramento Remoto

Sistematização dos processos de prototipagem no contexto das tecnologias vestíveis

Os produtos vestíveis que incorporam tecnologia eletrônica, sejam roupas ou dispositivos, configuram um paradigma de interação emergente sob a ótica da Interação Humano-Computador. Por apresentar características particulares e cenários de uso variados, o desenvolvimento de tecnologias vestíveis exige uma abordagem centrada no usuário e uma equipe multidisciplinar. A presente pesquisa investiga os processos de prototipagem desses produtos sob a perspectiva do designer e suas práticas, e tem como objetivo a sistematização desses processos quanto ao envolvimento do usuário no projeto para instauração de princípios de design relevantes ao campo. Para tanto, a revisão de literatura levanta conhecimentos referentes aos princípios de design relevantes ao contexto das tecnologias vestíveis, prototipagem e envolvimento do usuário nos processos de projeto. A pesquisa se desenvolve por meio de entrevistas com designers e desenvolvedores de empresas com foco em tecnologias vestíveis, além de estágio em um laboratório de prototipagem e desenvolvimento de vestíveis. Assim, espera-se caracterizar e sistematizar os processos de prototipagem, sobretudo quanto ao estudo de determinados princípios de design e níveis de envolvimento do usuário no projeto.Wearable products, such as apparel or devices, that incorporate electronic technologies are seen in the human-computer interaction field as an emerging interaction paradigm. Due to its unique features and diverse user contexts, the development of such products requires a user centered approach in a multidisciplinary team. The present paper investigates the prototyping processes employed in wearable technology product development through the designer’s practice perspective. This research project aims to systematize these processes regarding the user involvement in the design process to establish principles that are proper to wearable technology applications. To do so, a literature review was conducted in order to comprehend the design principles that are relevant to the wearable technology context; as well as the employment of prototypes and the user involvement in the design process. The research is developed through interviews in companies that focus on developing interactive wearable products, as well as observing the activities of a wearable prototyping research lab. It is expected to be able to characterize and systematize the prototyping processes, especially regarding the understanding of certain design principles and user involvement

TECNOLOGIA VESTÍVEL: A NANOTECNOLOGIA NA MODA E INDÚSTRIA TEXTIL

A tecnologia se tornou uma variável muito importante para muitas indústrias, dentre elas, a indústria têxtil e também o universo da moda. No entanto, poucos estudos descrevem como se dá a interseção entre os avanços tecnológicos na área têxtil e sua utilização por estilistas e empresas. Neste trabalho apresentamos uma tipologia de tecidos que utilizam de recursos tecnológicos – os tecidos nanotecnológicos e os tecidos inteligentes. Destacamos então, designers e empresas - Hussein Chalayan, Ying Gao, Angel Chang, CuteCircuit, Elena Corchero, XS Labs, Suzi Webster, Barbara Layne, que fizeram coleções e experimentações com esses novos dispositivos, apresentado ao público o conceito da “tecnologia vestível”, em que moda e tecnologia caminham lado a lado. O uso de tecidos inteligentes e tecidos nano já se encontra presente nestas propostas. Há coleções de prêt-à-porter e de alta costura que se beneficiam, pois, dos avanços tecnológicos, agregando valor e cumprindo o destino da moda em sua busca incansável pelo novo

Adaptações das homepages de sites noticiosos para a circulação de informação em dispositivos móveis

This article addresses the importance of homepages as a gateway to informative content in Brazilian digital journalism. To do so, it intends to verify the relevance of these pages for the access to information, by using bibliographical survey and market data about the two main national news portals, chosen for the analysis – Globo.com and UOL. In addition, this article portrays the development of differentiated versions of information architecture to adapt homepages in the various distribution and circulation platforms, especially on mobile devices. Thus, the intention is to demonstrate digital strategies that try to guarantee that information content will not be distributed only by foreign and non-journalistic platforms, such as Google and Facebook, adding value and support to national journalism.Este artigo aborda a importância das homepages como porta de entrada para o jornalismo digital nacional. Para tanto, pretende-se, por meio de levantamento bibliográfico e de dados do mercado, fazer um resgate da relevância das primeiras páginas dos sites para o acesso às informações, representadas neste estudo pelos dois principais portais noticiosos nacionais: Globo.com e UOL. Além disso, retrata-se o desenvolvimento de versões diferenciadas de arquitetura de informação para o ajuste das homepages nas diversas plataformas de distribuição e circulação, principalmente nos dispositivos móveis. Assim, a intenção é demonstrar estratégias digitais para que os acessos às notícias não se distanciem dos fluxos editoriais e que o conteúdo informativo não seja distribuído apenas por plataformas estrangeiras e não jornalísticas, como Google e Facebook, agregando valor e sustentação ao jornalismo

Desenvolvimento de hardware modulado para condicionamento, digitalização e transmissão wireless de biossinais: eletrocardiograma, eletromiograma, saturação da oxigenação sanguínea e temperatura corporal

Mestrado de dupla diplomação com a UTFPR - Universidade Tecnológica Federal do ParanáO mercado de sistemas vestíveis de monitoramento de sinais vitais (Wearable Health-Monitoring Systems – WHMS) teve um grande salto junto com os avanços em tecnologias de comunicação sem fio e miniaturização de componentes elétricos, possibilitando a integração desses aparelhos no acompanhamento de pacientes enfermos ou, ainda, como facilitador da aquisição de dados para um possível diagnóstico. Neste sentido, esse trabalho visa o desenvolvimento de um WHMS estruturado em blocos para aquisição, condicionamento e envio wireless de biossinais, nomeadamente, eletrocardiograma (ECG), eletromiograma (EMG), temperatura corporal e saturação de oxigénio no sangue (SpO2), de forma não-invasiva e com alta confiabilidade. As etapas de aquisição e condicionamento dos analógicos (ECG e sEMG) foram desenvolvidas utilizando componentes analógicos, parametrizados sob a área de interesse única de cada sinal, a qual foi determinada através de um estudo bibliográfico de cada comportamento. Ademais, para aferir a temperatura e SpO2, são utilizados sensores digitais, respetivamente, DS18B20 e MAX30102. Quanto ao envio dos dados, primeiramente os sinais analógicos são convertidos para sinais digitais utilizando o conversor analógico-digital de 12 bits embebido na placa de desenvolvimento ESP32 V4, além de ser tratada a utilização do conversor ADS1296 de 24 bits. Posteriormente, com as informações armazenada na memória do microcontrolador, os dados são agrupados em pacotes priorizando o processamento mais rápido entre envios, objetivando o mínimo de perdas de dados. Após o desenvolvimento, os resultados foram comparados com dispositivos validados, buscando uma confirmação do funcionamento, obtendo melhores resultados nas medições de relação sinal-ruído e correspondência com o sinal ideal esperado para os sinais de ECG e EMG utilizando os circuitos desenvolvidos. De mesmo modo, para o sinal de temperatura, obteve-se resultados altamente precisos e um comportamento em concordância com o equipamento validado, porém, para as medições de SpO2, os resultados obtidos com o MAX30102 não foram adequados, sendo, então, propostas medidas a serem estudadas almejando a melhoria deste resultado.The wearable vital signs monitoring systems (WHMS) market had a great growth along with the advances in wireless communication technologies and miniaturization of electrical components, allowing the integration of these devices in the monitoring of sick patients or even as a facilitator of data acquisition for a possible diagnosis. In this regard, this work seeks to develop a WHMS designed in blocks for acquisition, conditioning, and wireless transmission of biosignals, such as, electrocardiogram (ECG), electromyogram (EMG), body temperature and blood oxygen saturation (SpO2), in a non-invasive way and with high reliability. The steps of acquisition and conditioning of the analog signals (ECG and sEMG) were developed using analog components, parameterized under the unique area of interest of each signal, which was determined through a bibliographic study of each behaviour. Moreover, to measure temperature and SpO2, digital sensors were used, respectively, DS18B20 and MAX30102. As for the data transmission, firstly the analog signals were converted to digital signals using the analog-to-digital converter with 12 bits embedded on the development board ESP32 V4, as well as considered the use of the ADS1296 converter with 24 bits, then, with the information stored in the microcontroller memory, the data are packetized prioritizing the fastest processing between transmissions, aiming at the minimum loss of data. After the development, the results were compared with validated devices, searching for a confirmation of the performance, obtaining better results in the measurements of signal-to-noise ratio and correspondence with the expected ideal signal for the ECG and EMG signals using the developed circuit. In the same way, for the temperature signal, it was achieved highly precise results and a behaviour in accordance with the validated equipment, however, for the SpO2 measurements, the results obtained with MAX30102 were not adequate, therefore, measures are then proposed to be investigated with a keen interest in improving this result

Sistema para análise de marcha online baseado em IMUs

Convencionalmente, a avaliação clínica da capacidade funcional da marcha de pacientes é subjetiva, com base na experiência do profissional clínico e informações descritivas sobre os padrões de movimento. Este trabalho descreve o desenvolvimento de um sistema para análise de marcha em tempo real, dotado de uma Interface Gráfica de Usuário, capaz de prover a estes profissionais informações quantitativas a respeito do desenvolvimento da marcha do paciente à medida que ela é executada por ele. Um módulo de armazenamento dos dados também foi desenvolvido para que o usuário possa registrar sua marcha durante atividades cotidianas, para que uma análise posterior seja feita pelo profissional clínico, através do próprio sistema

‘Promote Emotions’

No âmbito da conclusão do Mestrado de Design de Moda, e na proposta da realização de uma dissertação que sugerisse uma investigação onde pudesse aprofundar um tema mais específico da área, ocorreu a necessidade imediata da exploração da tecnologia vestível, desde as suas implicações, limitações, e as suas propostas inovadoras e de novas funções. A tecnologia tem vindo a entrar em todas as áreas do conhecimento, facilitando vários passos e acções do quotidiano do indivíduo. Deste modo, com a entrada no novo milénio, e após investigações e pesquisas anteriores, seria promissora a chegada de aparelhos e dispositivos aplicados, ou direccionados na área têxtil e do vestuário. O produto do vestuário conquistou um grande papel no quotidiano do indivíduo. Actualmente, este não comporta apenas a função primordial de protecção térmica, mas comporta agora uma função muito mais ‘utópica’. Actualmente, o vestuário criou uma nova forma de comunicação, mais silenciosa e inteiramente visual. Esta nova linguagem visória, que já existe e se estabelece mesmo desde a Idade da Pedra, (desde o momento que o Primeiro Homem sentiu necessidade de caçar para se alimentar, que começaram as primeiras diferenciações, pois apenas o melhor caçador vestia a melhor pele), com a evolução dos tempos, da economia e da tecnologia, apenas veio a intensificar-se. Esta pequena associação ideológica, ainda se encontra bastante presente na sociedade contemporânea, o vestuário e a moda, são referências de status, criam elementos de identificação profissionais, económicos, e sociais. Podemos compreender não só os gostos e interesses de determinado indivíduo através da sua indumentária, como podemos perceber parte das suas ideologias e até mesmo os comportamentos do mesmo podem auxiliar a comunicar muito sobre o ‘mundo de interesses’ de determinada pessoa. A imagem que determinado indivíduo apresenta, pode demonstrar não só o cuidado e a dedicação do mesmo, como de modo indirecto, pode ser associada a uma determinada função profissional e social. Mas actualmente o mesmo acontece com o tipo de pertences e dispositivos que o indivíduo exibe. Como o exemplo do automóvel, do telemóvel e do computador; são poucos os indivíduos isentos de algum destes produtos, no entanto, existem várias gamas, com custos bastantes diferentes. Assim, do mesmo modo, que na indústria do vestuário e da moda, surgem marcas de fast fashion, como o exemplo da Berska, e grandes grifes como a Gucci; cada uma representa um público-alvo diferente, e através destas, se comunica um status diferentes, e de igual modo, se evidencia o poder de compra que cada um deles possui. Deste modo, se compreende que a moda actualmente também se insere na tecnologia, mas não obstante, a tecnologia tem cada vez mais entrado na área do vestuário, de modo a estender a função da mesma. Actualmente existem peças de vestuário, com aplicações e dispositivos tecnológicos que permitem uma maior controlo da saúde do usuário, ou dispositivos aplicados em produtos têxteis direccionados para crianças, com uma função didáctica, etc. Mas no entanto, tanto os produtos tecnológicos como os produtos têxteis possuem requisitos e características diferentes, como quando mencionamos os conceitos de interactividade, comunicação e memória, obtemos respostas diferentes dos dois tipos de produtos; em contrapartida, tanto o produto de vestuário têxtil, como o dispositivo electrónico, pertencem ambos a uma necessidade agora considerada primária. O indivíduo carece de dispositivos como o telemóvel, o computador, ou até mesmo produtos mais remotos como o frigorífico ou a arca congeladora; da mesma forma que necessita todos os dias de se vestir consoante determinado factor, seja ele climático ou profissional. Ainda assim, ao compararmos o telemóvel, que com o apogeu da tecnologia moderna se tornou um produto tecnológico ‘viral’, juntamente com um produto têxtil casual, apercebemo-nos que estes produzem uma experiência diferente no usuário. Apesar de este dispositivo ser realizado para facilitar a comunicação entre os indivíduos, e apresentar uma boa interacção entre Homem vs Máquina, de modo indirecto conduz a que o usuário se acomode ao estabelecimento de relações e comunicações virtuais, pois devido à facilidade com que as mesmas se sucedem, induzem a um estado de menor confiança social, uma vez que se tornam menos dolorosas no seu processo decorrente de evolução. A presente dissertação tem como objecto analisar as tecnologias direccionadas para aplicação no produto têxtil, como posteriormente comparar o produto tecnológico com o produto têxtil, de modo a entender a relação de ambos com o utilizador, e de modo a realizar um protótipo de um produto de vestuário com componentes de wearable technology, que implemente ou persuada o usuário a efectuar novamente contacto directo com os seus semelhantes, de modo a estabelecer indirectamente uma nova confiança social, com a finalidade de instituir relações directas e físicas.Introduction Today, modern technology has increasingly conquering other areas of knowledge. The early development of modern technology allows a single device, practical and small, behave and varied applications with unlimited functions. And with the internet, was lost the control of information, such as the way the creators of applications and devices, can no longer provide for all purposes of the devices that project. Abstract The great fashion industry and the textile and clothing, has also been increasingly introduce the technology in some prototypes, in order to expand the purpose and function of certain natural parts. And despite major limitations and barriers still found, the union of technology with clothing, gives an indication of promising ideas that can still be developed. Both the technological product like textile, both belong to a primary need, to which the user nurtures a growing reliance. When we compared the height of technology products, with casual apparel products, we found several concepts that can be associated, or complement. The experience that offers a technological product, is different from the experience of a product of clothing. This study aims to analyze the user experience with the technological product and the textile product, later to perform a clothing product with the inclusion of wearable technology that will promote interaction between individuals. In order to strengthen ties and social trust that has been fading or becoming virtual. Conclusion At the conclusion of this work, one must keep in mind that there is the mention of two products of different categories and with different functions, having therefore a different communication. However, due to technological growth, and to new concepts such as smart fabric, interactive design, and internet of things, in the clothing industry, i tis necessary to again analyze user behavior in relation to technology and clothing, in order to understand how will its future relations with the new products that are still under development, and analyze likewise, how the technology could lead to the user experience and interactivity to a new level

Desenvolvimento de um dispositivo vestível para auxílio na predição de crises nervosas em pessoas com transtorno do espectro autista

Trabalho de Conclusão Curso (graduação)—Universidade de Brasília, Faculdade de Tecnologia, Departamento de Engenharia Elétrica, 2018.A motivação deste projeto reside em auxiliar pessoas com transtorno do espectro autista por meio da predição e alerta de crises nervosas. Neste sentido, este trabalho apresenta a metodologia de desenvolvimento de hardware e software de um dispositivo vestível que captura sinais biológicos de condutividade da pele, temperatura periférica, movimento da mão e batimento cardíaco com o intuito de adquirir dados o suficiente para prever um episódio de crise nervosa. O projeto teve como resultado um hardware capaz de adquirir os dados de forma simultânea e um software para o registro destes dados.The motivation of this project is to help people with autism spectrum disorders through the predic- tion and alertness of meltdowns. In this sense, this work presents the development methodology of hardware and software of a wearable device that captures biological signals of skin conducti- vity, peripheral temperature, hand movement and heart rate, in order to acquire enough data to predict a meltdown episode. The project resulted in a hardware capable of acquiring all the data simultaneously and a software for logging the data