Вибрирующий ремень, щетка с датчиками и «умные» штаны – девайсы, которые помогут следить за здоровьем

С 14 по 25 января в Таллиннском университете прошла зимняя школа Experimental Interaction Design. Темой курса стал здоровый образ жизни. Магистранты факультета программной инженерии и компьютерной техники (магистерская программа «Мультимедиа-технологии, дизайн и юзабилити») Университета ИТМО Зарина Габдуллазянова, Светлана Галошина, Кристина Барышева и аспирант Юлия Безбах прошли обучение, в результате которого разработали действующие прототипы устройств, контролирующих дыхание, приседания и чистку зубов. О проектах, которые реализовали студентки Университета ИТМО в одной из лабораторий эстонского вуза, в нашем материале. 

Модель «умных» штанов

На международный двухнедельный курс Experimental Interaction Design (DESIGNING WEARABLES FOR HEALTH AND WELLBEING) по проектированию интерактивных носимых изделий приехали более 20 человек из разных странГеография участников курса растянулась от Мексики до Австралии: участники приехали из США, Китая и нескольких европейских стран. Примечательно, что на курс по экспериментальному интерактивному дизайну могут попасть не только люди с опытом работы в дизайне, но и другие заинтересованные специалисты. Так, в этот раз на курсе присутствовали учитель английского языка из Австралии, математик из НИУ ВШЭ Москвы, клинический психолог из Италии и другие.

Организаторы курса предложили участникам создать решение, которое обеспечит новый уровень цифровой грамотности и поможет человечеству решить какую-либо проблему из области здоровья. Первые два занятия были посвящены анализу существующих проблем в сфере здорового образа жизни. На этом этапе участники должны были сформулировать и предложить идеи, над которыми пяти группам предстояло работать оставшееся время. После этого участники перешли к дизайн-процессу.

Также во время первой недели участники изучали дизайн-проектирование: прослушали лекции по дизайн-процессам, созданию персон, рассмотрели кейсы и потренировались с User Story (короткая формулировка намерения, описывающая что-то, что система должна делать для пользователя). Участникам также предложили лекции про здоровье опорно-двигательной системы, из-за чего возникают основные проблемы.

Зимняя школа в Таллинском университете
Зимняя школа в Таллинском университете

Следующим этапом стала разработка прототипов – этому была посвящена вторая неделя школы. На этом этапе участники отправились в лабораторию для сборки прототипов устройств, которые призваны помочь здоровью (не с клинической точки зрения, а с целью поддерживать хорошее самочувствие). За деятельностью участников программы следили сотрудники Таллинского университета, которые преподают в рамках магистерской программы по интерактивному дизайну.

Среди пяти проектов были проект по созданию умных штанов, цель которых – отслеживать правильность приседания людей с больными коленями. Также участники курса от Университета ИТМО работали над созданием ремня, следящего за дыханием, и системы для контроля чистки зубов. 

Юлия Безбах, аспирант, сотрудник Центра юзабилити и смешанной реальности Технопарка ИТМО

Юлия Безбах
Юлия Безбах

Курс привлек меня в первую очередь тем, что на нем планировалось создать что-то по-настоящему полезное, не очередной заказ для повышения прибыли какой-то компании, а устройство для здоровья. Команда, в которую я попала, работала с темой правильных паттернов дыхания. За две недели мы создали ремень, который контролирует паттерны дыхания и дает фидбэк. Таким образом, устройство тренирует пользователя дышать правильно, диафрагмой, а не грудью. Кстати, маленькие дети знают, как правильно дышать, а взрослые люди с годами растрачивают этот навык. Ремень был оснащен датчиками давления, вибрирующие сенсоры срабатывали, когда человек неправильно дышал или долго задерживал дыхание. Для ремня мы придумали несколько вариантов ответной связи, в зависимости от вида ошибки.

В силу профессии я хорошо представляю дизайн-процесс, но паяльник в руках до этого курса ни разу не держала.  Для меня самым вдохновляющим этапом стала именно вторая неделя, когда мы могли подержать провода, соединить их, вставить в нужные разъемы, запрограммировать и добиться видимого результата. Также на второй неделе к нам пришел приглашенный специалист по умному текстилю, он консультировал нас по материалам, которые мы могли использовать в своих проектах.

Другой интересный этап – анализ аналогов. Мы узнали, что есть много приспособлений, которые контролируют паттерны дыхания, различные крепления на бра и умные часы, даже есть футболка с полоской-индикатором на фронтальной части, которая поднимается при вдохе и опускается при выдохе. Ребята, которые работали с зубной щеткой, узнали, что уже сейчас есть щетки, которые испускают разноцветные пузыри при правильной чистке зубов.

Команды сами придумывали, как будет выглядеть прототип и как он будет работать. Большинство решили работать с фидбеком на виброподаче. Также мы самостоятельно покупали материалы. У нас была конструкция из плотного низкоэластичного широкого материала, также мы использовали резинки, между которыми закрепили датчик давления. Когда пользователь вдыхает, резинка растягивается и давит на датчик. Конечно, это только прототип, датчики расположены не по всему периметру пояса, отовсюду торчат провода, хоть мы и постарались максимально их скрыть накладными частями. Главное, что прототип получился полностью рабочим, он показывал кривую дыхания и в зависимости от заданных параметров длительности вдоха и выдоха давал обратную связь пользователю.

Ремень, контролирующий паттерны дыхания
Ремень, контролирующий паттерны дыхания

Интерактивный дизайн включен в дизайн интерфейсов, однако интерфейс – это не только экран, а все, где есть взаимодействие пользователя и устройства, не обязательно с помощью экрана. Носимые устройства, как правило, взаимодействуют с пользователем не с помощью приложения, хотя оно также может быть включено в состав умного носимого устройства, а давая тактильную, звуковую или визуальную информацию. Прежде я не занималась интерактивным дизайном, не связанным с экранами. Также надо понимать, что это курс экспериментального интерактивного дизайна, то есть мы не предлагаем коммерческие идеи, и никто не оценивает наши решения с точки зрения актуальности на рынке. Зато можно самому пройти все шаги зарождения продукта от идеи до реализации в виде low-f прототипа.

Зарина Габдуллазянова, магистрант 1 курса, факультет программной инженерии и компьютерной техники

Тема проекта моей команды изначально звучала как «Wrong patterns in manipulating toothbrush». Цель стояла в том, чтобы создать зубную щетку, которая могла бы помогать человеку чистить зубы правильно. На курсах стояла задача сделать рабочий прототип, и так как в настоящую зубную щетку было бы очень сложно вставить сенсоры, нам предложили использовать обычную щетку с ручкой для уборки, что оказалось действительно удобно. На своей импровизированной «зубной щетке» мы разместили датчик давления, который при отсутствии давления загорался синим, при правильном давлении – зеленым, при сильном давлении, которое может травмировать десны, – красным. Также мы установили датчики, которые определяют положение щетки, и установили вибрацию, которая дает сигнал, когда щетка находится в одном положении больше положенного времени и стоит поменять положение щетки.

Некоторые датчики, например, гироскоп для определения положения щетки показывал странные числа, и много времени у нас ушло на определение причин, однако оказалось, что он нам попросту не подошел. Мы использовали другие инструменты, и с ними тоже пришлось повозиться, но под чутким руководством преподавателя все получилось. Прежде я не занималась интерактивным дизайном, и раньше отнеслась бы к этому виду дизайна с настороженностью. Я не думала, что работа с аппаратной платформой Arduino и различными датчиками не требует сильного углубления в теорию, нужны лишь только смелость и небольшая помощь со стороны. Пожалуй, это и стало для меня открытием.

Прототип умной зубной щетки
Прототип умной зубной щетки

Светлана Галошина, магистрант 1 курса, факультет программной инженерии и компьютерной техники

Я, как и Юлия Безбах, была в команде, которая решала проблему неправильного дыхания. При правильном дыхании ты движешь диафрагму вниз при вдохе, при этом живот расширяется; а при неправильном дыхании при вдохе ты расширяешь грудную клетку, вместо живота. Соответственно, нашей целью было помочь пользователю научиться правильно, глубоко дышать.

В результате мы создали пояс, который отслеживает расширение в области живота и дает фидбэк пользователю в виде вибросигналов, если он забывает дышать животом или дышит слишком часто. Также у прототипа есть второй режим – сопровождающий, при котором мягкая постоянная вибрация сообщает, когда нужно вдыхать, а ее отсутствие – когда нужно выдыхать.

Прототип довольно простой и им вряд ли можно кого-то удивить, но никто в нашей команде никогда не занимался раньше чем-либо подобным. И тут стоит отдать должное преподавателям курса, так как они умело вели нас в течении всех двух недель, давая нам все необходимые для выполнения текущих задач знания, но в то же время не лишая нас возможности делать всё самостоятельно, экспериментировать, искать.

Зимняя школа в Таллинском университете
Зимняя школа в Таллинском университете

Со многими подзадачами я сталкивалась и ранее: проработка целевой аудитории, программирование, презентация идеи, шитьё, постоянная коммуникация на английском языке. Однако я впервые делала это всё одновременно в рамках одного проекта. И этот опыт для меня очень ценен. Новой галочкой в копилку навыков практически для всех из нас стала пайка. Я впервые паяла и, как оказалось, это не так уж сложно.

Из того, что кажется мне самым важным: я преодолела языковой барьер, завела новые интересные знакомства (со многими ребятами мы обменялись контактами) и получила мощный мотивационный заряд на дальнейшую работу.

Кристина Барышева, магистрант 1 курса, факультет программной инженерии и компьютерной техники

Группа в которую я попала, состояла из четырех человек: я, Maximilian (Германия), Maris (Эстония) и Manda (Австралия). У каждого из нас были очень разные компетенции, и только у меня был опыт в дизайне. Наша задача звучала как «Doing exercise right» («Делать упражнения правильно»).

Мы очень много прототипировали как на бумаге, так и с материалами. На второй неделе мы уже работали с Arduino. Мы остановились на концепции «умных» штанов. Взяли на реализацию совсем небольшую часть: положение колен во время приседаний (так как многие люди, занимающиеся спортом, не всегда правильно выполняют упражнения, многие страдают от боли в коленях). Эти штаны призваны помогать людям выполнять приседания, соблюдая правильную технику.

Так, в первый же день у нас получилось поменять концепцию и получить первые результаты. В следующие дни мы уже поняли, что мы на верном пути и дорабатывали свой концепт. Изучали, как наши пользователи могут пользоваться нашими штанами, как интуитивно проще им будет воспринимать сигналы. Одной из задач наших проектов был сбор данных. Для этого нам нужно было понять, какие данные мы получаем при правильном положении колен и неправильном. Для этого мы тестировали прототип на реальных людях и обнаружили паттерн, по которому можно определить эти данные. Хотя нужно отметить, что для каждого человека это разные паттерны, и перед применением нашего прототипа нужна калибровка. В итоге к финальной презентации у нас получилось выполнить все задачи: у нас был рабочий прототип (который мы демонстрировали на презентации) и нам удалось собрать данные.

Для меня основной целью участия в зимней школе было попробовать Arduino, отработать дизайн-процессы. Тема IoT для меня интересна: посмотреть, какие есть ограничения, что можно реально сделать, а что нет. К сожалению, в обычной жизни не всегда хватает времени разобраться со всем. В лаборатории Таллинского университета у нас была возможность попробовать разные виды не только сенсоров, но и микроконтроллеров, например Arduino uno и Adafruit, получить помощь. Интересным моментом, конечно же, была отработка дизайн-мышления, потому что обычно на работе у тебя нет столько времени, и, например, я работаю не в команде, а в одиночку. Это было испытанием для меня.

Также во время школы я научилась делать модели в SketchUp, что оказалось не так сложно. Из интересного, чего я не ждала от школы, это навыки работы в интернациональной команде, это немного страшно поначалу, но в итоге ты получаешь большое удовольствие от мозговых штурмов. Кроме того, по итогам у меня в портфолио есть хорошая работа, которую не стыдно показывать.


 

 

Редакция новостного портала
Архив по годам:
Пресс-служба