Kantav elektroonika

Elektroonikat hakati kandma XNUMX sajandil kui Hiina abielusõrmused aabitsatega.

XVII sajand. Hiina abakust abielusõrmused (1) võimaldasid kandjatel arvutusi teha ammu enne kalkulaatorite leiutamist. 

1. Hiina miniloendur

1907 Saksa leiutaja Juliusz Neubronner leiutab GoPro kaamera esivanema. Aerofoto tegemiseks kinnitab ta tormavate tuvide külge väikese taimeriga kaamera (2).

1947 Bell Telephone Laboratories toodab esimest töötüüpi ristmiktransistorit. Selle ehitasid John Bardeen ja Walter Houser Brattain.

1952 Transistori esimene kaubanduslik kasutus kantavas seadmes oli Zenith kuuldeaparaat. Seade sisaldas kolme Raytheoni germaaniumtransistorit.

3. Aparat Regency TR 1, Texas Instruments ettevõte

1954 Esimene miniatuurne ja kaasaskantav transistorraadio oli Texas Instrumentsi Regency TR 1 (3).

1958-1959 Jack Kilby ehitas esimese integraallülituse, mille eest sai 2000. aastal Nobeli füüsikaauhinna. Peaaegu samaaegselt lahendas Robert Noyce integraallülituste vastastikuse sidumise probleemi - levinud arvamus, et integraallülituse idee tekkis tal Kilbyst sõltumatult, kuid ta ehitas selle paar kuud hiljem. Noyce oli üks Fairchild Semiconductori ja Inteli asutajatest.

1960 Esimene "kantav" selle sõna tänapäevases tähenduses oli kaasaskantav arvuti, mille lõid matemaatikud Edward O. Thorpe ja Claude Shannon. Nad on oma kingadesse peitnud ajamõõtmise seadme (4), mille abil saab ruletimängus täpselt välja arvutada, kuhu pall maandub. Arvutatud tõenäoline arv edastati mängijale raadiolainete kaudu.

4. Edward O. Thorpe ja Claude Shannoni sülearvuti, paigaldatud kingadesse.

Suure eduga – Thorp suurendas oma kasiinovõite 44%! Hiljem püüdsid järgnevad teadlased kavandada seda tüüpi veelgi täpsemaid seadmeid. Selle tulemusel kehtestati 1985. aastal Las Vegase hasartmängupealinnas Nevada osariigis seadus, mis keelab selliste seadmete kasutamise.

1961 Digitaalsete integraallülituste seeriatootmise käivitamine.

1971 Clive Sinclair teenib kuulsust ja varandust, müües odavaid avalikke elektroonilisi kalkulaatoreid. Kiiresti domineerib Suurbritannia turg, mis ekspordib neid ka hulgi välismaale.

1972 Hamilton Watch Company toodab maailma esimest elektroonilist käekella Pulsar P1 Limited Edition (5).

5. Piiratud väljaanne Pulsar P1

1975 Turule jõuab esimene Pulsari kalkulaatorkell. Sellest on saanud populaarne tööriist tehnoloogia- ja teadussõprade jaoks. Need varased "nutikad" kellad saavutasid oma hiilgeaega 80ndate keskel ja kuigi nende populaarsus hiljem langes, toodavad paljud ettevõtted endiselt kalkulaatorite mudeleid.

1977 Loodud esimene kaasaskantav pimedate nägemissüsteem. Leiutaja, keda tuntakse K.S. Collins kavandab pea külge kinnitatud kaamera, mis muudab pildi 1024-tolliseks ruudukujuliseks 10-punktiliseks sensori massiiviks, mida kantakse vesti peal.

1979 loob ühe kaasaegse tsivilisatsiooni legendaarse seadme – Walkmani kassetimängija. Prototüübi kujundasid Akio Morita, Masaru Ibuka ja Kozo Ohsone ning selle võtmeelemendiks oli lamedatest, kuid laiadest alumiiniumist ja magneesiumist liitmikest valmistatud režiimilülitusmehhanism, mis võimaldas saavutada seadme kerge kaalu, väikesed mõõtmed, ning samal ajal kõrge tugevus ja vastupidavus ( 6 ).

6. Sony Walkman Professional WM-D6C

See seade võeti 80ndatel kogu maailmas üllatavalt hästi vastu, tõrjudes peaaegu täielikult turult kaasaskantavate kassettmagnetofonide varasemad mudelid. Esialgset disaini on tuhandetes versioonides reprodutseerinud ka teised tootjad ning nimest "pleier" on saanud väikese kaasaskantava kassetimängija sünonüüm. 80ndate alguses kirjutati temast isegi laul – Cliff Richardi esituses "Wired for Sound".

80 aastat. Mikroprotsessorite masstootmine on ajendanud erinevaid eksperimente kantava elektroonika vallas. Mitmete lahenduste eelkäijale - sh. Google Glassi prillid – mööda jalutab digifotograafiale spetsialiseerunud teadlane ja leiutaja Steve Mann. 80ndate alguses algatas ta oma EyeTap projekti (7). Tema projektid nägid siis üsna kohmakad välja – mõnes kujutas autor end ette mootorratturina, telekas pea kohal. Mann soovis aga luua masina, mis jäädvustaks selle, mida kasutaja oma silmaga nägi, võimaldades samal ajal näha ilma kaamerata.

7. Steve Mann oma leiutistega

80ndate keskpaik (video) on muutumas igapäevaseks. Maastikuratta entusiast Mark Schulze lõi esimese teadaoleva kiivrikorgi, ühendades videokaamera kaasaskantava videomakiga. See oli kohmakas ja raske, kuid idee poolest vaieldamatult oma ajast ees.

1987 Digitaalsete kuuldeaparaatide leiutamine. Erinevalt eelmistest versioonidest sai neid väikeseid arvuteid programmeerida vastavalt kasutaja vajadustele ja elustiilile. Aja jooksul on need omandanud uusi funktsioone, näiteks võime ise kohaneda erinevate keskkondadega, näiteks mürarikkad restoranid, ja kõrvaldada taustamüra.

90 aastat. Sülearvutite buumiga tuleb turule esimene kantavate seadmete laine. Selle perioodi kuulsaim näide oli Reflection Technology's Private Eye (8), pea külge kinnitatav ekraan, mis sarnaneb hiljem Google Glassiks muutuvaga.

8. Eradetektiivi seade

Leiutaja Doug Platt kohandas selle ekraani töötama DOS-arvutis, luues ühe maailma esimestest kantavatest arvutitest. Columbia ülikooli tudengid kasutasid Platti süsteemi, et luua esimene teadaolev liitreaalsuse lahendus. Mõlemad leiutised olid uurimisprojektid, mis ei lahkunud ülikoolist, vaid inspireerisid uusi kantava elektroonika loojaid.

1994 Töötas välja esimese "randmearvuti", mille disainisid Edgar Matias ja Mike Ruicci Toronto Ülikoolist, samuti Mike Lammingu ja Mike Flynni seadme "Forget-Me-Not" Xerox EuroPARCis, mis salvestab ja salvestab inimeste ja seadmetega suhtlemist. andmebaasis järgnevate päringute jaoks.

1994 DARPA käivitab Smart Modules programmi, mille eesmärk on leida sõbralik lähenemine sülearvutitele ja kantavale elektroonikale. Kaks aastat hiljem korraldab agentuur seminari "Wearables in 2005", mis toob kokku erinevate tööstusharude visionäärid, et üheskoos parimaid lahendusi leida. Tõenäoliselt oli nende töötubade nimi selle tehnoloogia kontekstis esimene nimetus "kantav".

DARPA teatas muu hulgas RFID-silte lugevate digitaalsete kinnaste, emotsioonitundlike prosside ja telekaamerate väljatöötamisest. Äsja tärganud huvi kantavate seadmete vastu vajus aga mobiiltelefonide moe tõttu mõne aasta pärast tagaplaanile.

2000 Ilmub esimene peakomplekt.

2001 Esimene muusikapleieri mudel on sündinud.

2002 Projekti Cyborg osana veenab Kevin Warwick oma naist kandma kaelakeed, mis on implanteeritud elektroodi massiivi kaudu elektrooniliselt ühendatud tema enda närvisüsteemiga. Kaelakee värv muutus sõltuvalt Kevini närvisüsteemi signaalidest.

2003 Ilmub Garmin Forerunner – esimene kell tänapäeva mõistes, mis jälgib kasutaja spordisaavutusi. Sellele järgnevad teised seadmed nagu Nike + iPod Fitness Tracking Device, Fitbit ja Jawbone.

2004 Austraalias surfamisest inspireerituna otsustab Nick Woodman ehitada väikese ja vastupidava kaamera, mis teeb tema vägitegudest rea fotosid. Esimene GoPro mudel (9) jõuab turule 2004. aastal.

2010 Oculus VR tutvustab virtuaalreaalsuse vaatamisprillide Oculus Rifti esimest prototüüpi. Need toodeti tänu 2 437 429 dollari suurusele kogumisele Kickstarteri ühisrahastusplatvormil. Oculus Rift CV1 tarbijaversioon ilmus 28. märtsil 2016.

2011 Google arendab esimest prototüüpi seadmest, mille nimi on nüüd Google Glass (10). See tehnoloogia põhineb 1995. aastast saadik tehtud uurimistööl militaarpealsete ekraanide kohta. 2013. aasta aprillis on Google Glass osa kasutajate rühmast nimega Glass Explorers, kellel paluti seda kontseptsiooni proovida. 2014. aasta mais jõudis seadmed ametlikult müügile alghinnaga 1500 dollarit. Mõni kuu hiljem lõpetas ettevõte Google Glass Exploreri müügi, peamiselt utiliitide puudumise tõttu. 2017. aasta juulis teatati aga seadme tagastamisest Enterprise’i äriversioonina.

2012 Esimene nutikell tänase definitsiooni järgi on Pebble (11). Kickstarteri rahakogumiskampaania nutikella jaoks on kogunud 10,2 miljonit dollarit. Pebble tekitas tarbijates huvi kantava tehnoloogia vastu, mis omakorda sillutas teed tänapäeva Apple’i ja Androidi nutikelladele.

September 2013 Intel ehitab ülimalt energiasäästlikku Quark protsessorit, mis on loodud spetsiaalselt järgmise põlvkonna seadmete jaoks – kantavad esemed, ehted ja riided – mida nimetatakse ka ülimobiilseks. Sel juhul on energiasääst ja väikesed mõõtmed olulisemad kui efektiivsus.

aprill 2014 Google pakub platvormi kantavale elektroonikale, seni peamiselt nn nutikelladele nimega Android Wear. See on mobiilseadmete populaarseima operatsioonisüsteemi muudetud versioon. Liides põhineb mobiilsel "assistendil" – Google Now rakendusel, mis esitab rakenduse märguandeid ja infot, mida kasutajal hetkel vaja võib minna (näiteks ilmateade). Uue süsteemi reklaamimiseks on otsingumootori mogul teinud koostööd paljude elektroonikatootjatega, sealhulgas Asus, Broadcom, Fossil, HTC, Intel, LG, MediaTek, MIPS, Motorola, Qualcomm ja Samsung.

jaanuar 2015 HoloLensi (12), Microsofti liitreaalsusprillide esmaesitlus. Lisaks seadmele endale esitleti ka Windows Holographic platvormi võimalusi. Seadme südameks on neljatuumaline 64-bitine Intel Atom x5-Z8100 protsessor, mille taktsagedus on 1,04 GHz ning graafika tuge pakub spetsiaalselt välja töötatud Inteli kiip nimega HPU (Holographics Processing Unit). Prillidele paigaldati kaks kaamerat - 2,4 MP (2048 × 1152) ja 1,1 MP (1408 × 792, 30 FPS) ning Wi-Fi 802.11ac ja Bluetooth 4.1 moodulid. Toiteallikaks on 16 500 mAh aku.

12. HoloLensi prillid – visualiseerimine

aprill 2015 Apple Watch siseneb turule WatchOS-i operatsioonisüsteemiga, mis põhineb iPhone'is, iPodis ja iPadis kasutataval iOS-i süsteemil. See võimaldab muuhulgas kuvada telefoni sõnumeid, vastata sissetulevatele kõnedele, juhtida muusikat või kaamerat. App Store'ist leiate Apple Watchi jaoks allalaaditavaid rakendusi, mis täiustavad selle funktsioone. See ühildub iPhone 5-ga ja uuemate versioonidega, mille tarkvara on üle iOS 8 ja millega see ühendub Bluetoothi ​​või Bluetoothi ​​kaudu.

Teatud tüüpi kantav elektroonika

SmartWatch

Seda nimetust defineeritakse kui puutetundliku ekraani tüüpi, käekella suurust elektroonilist mobiilseadet, mis täidab kõiki traditsioonilise elektroonilise kella funktsioone ja mõningaid nutitelefoni funktsioone, nagu näiteks telefoni sõnumite kuvamine, kõnedele vastamine. või telefoni juhtimine. muusikapleier, aga ka lisafunktsioonid, näiteks pulsi mõõtmine või astutud sammude arv. Enamasti töötab see operatsioonisüsteemi Android Wear, iOS või Tizen alusel.

Seda tüüpi vidinatel võivad olla sellised rakendused nagu: kaamera, kiirendusmõõtur, vibratsioonisignaal, termomeeter, pulsimõõtja, kõrgusemõõtja, baromeeter, kompass, kronograaf, kalkulaator, mobiiltelefon, GPS, MP3-mängija ja muud. Tootjad paigaldavad neisse ka erinevat tüüpi traadita sidet, nagu Wi-Fi, Bluetooth, NFC ja IrDA. Pebble oli tänaste nutikellade eelkäija. Praegu on sellel turul põhitegija Samsung oma Geari ja AppleWatchi mudelitega.

Targad prillid

Nutiprille kantakse nagu tavalisi prille ning need toimivad kuvarina, millel kuvatakse liitreaalsuse tehnoloogia abil lisainfot – näiteks kaardid sõidumarsruutidega, ilmaennustused, info vaatamisväärsuste kohta. Tuntumad nutiprillid on Google Glass, kuigi on tekkinud odavamad konkurendid nagu GlassUp, EmoPulse, ION Smart Glasses, Samsung Smart Glasses ja Vuzix M100. Mõned nõuavad telefoniga sidumist, kuid enamik saab töötada üksi.

Fitnessi jälgijad

See on üldmõiste. Levinumad on nn randmetreeningu käevõrud. Jutt on aga igat tüüpi seadmetest, mis mõõdavad tervisenäitajaid – näiteks rinnal, pahkluul või isegi kaelal – ja jälgivad kasutaja keha.

Enamik mudeleid mõõdab pulssi, kuid mõned registreerivad ka samme, kordusi, hingetõmmet või põletatud kaloreid. Tuntuimad kaubamärgid on Nike Fitband, Fitbit, iHealth ja Jawbone. Need seadmed aitavad korraldada kasutaja treeninguid, saavutada kehakaalu langetamise eesmärke ja võrrelda nende enda sportlikku sooritust.

Fitnessi ja tervise jälgimise käevõrud

nutikad riided

on loodud paljudes ülikoolide uurimiskeskustes ja tööstuslaborites. Olenevalt disainist peaks selline riietus täitma mobiiltelefoni, arvuti ja seda kandva inimese tervist kontrolliva diagnostikakomplekti funktsioone. Näiteks suudab see kontrollida ka kehatemperatuuri.

T-särgid või dressipluusid (nagu Google’i disain) on varustatud anduritega, mis analüüsivad elundite tööd, hingamissagedust ja jälgivad kopsumahtu. Samuti mõõdavad nad meie samme, kõnnirütmi ja intensiivsust jne. Andmed saadetakse spetsiaalse mooduli kaudu kasutaja nutitelefoni mobiilirakendusse. Sama ka kingadega.

Kingadesse sisseehitatud andurid peaksid jälgima jooksja iga sammu ja salvestama selle spetsiaalsesse süsteemi. Seejärel analüüsib vastav tarkvara andmeid: jooksukiirust, võimsust, millega jalg asetatakse, ja erinevaid ülekoormusi. See teave edastatakse nutitelefoni ja tarkvara annab jooksjale näpunäiteid, mis aitavad tal oma jooksustiili parandada.

Elektroonika kulumine – mitte inimeste poolt

Üha populaarsemad on need, mis on mõeldud spetsiaalselt ... lemmikloomadele, sealhulgas põllumajandusloomadele ja isegi metsikutele. Nende hulgas on GPS-kraed, aktiivsuse jälgijad, vidinad, mis jälgivad pulssi, hingamist ja muid parameetreid. Andurite ja saatjatega ning isegi kaameratega varustatud metsloomad võivad aidata ökoloogidel oma keskkonda uurida, pakkudes andmeid nende elupaikade kohta.

Vilega lõuakrae