Ақылды киімдердің өзектілігі

Жұмыс түрі: Реферат
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 10 бет
Таңдаулыға:

Шымкент қаласы химия - биология бағытындағы

Назарбаев Зияткерлік мектебі

«Smart clothes»

секциясы: «Әлеуметтану»

Орындаған 9”В”сынып оқушылары: Расулова Айгерім

Жетекші: Куланова Ф. А

Алматы 2022

Мазмұны

Кіріспе . . . 5

Негізгі бөлім . . . 6

1. 1. Ақылды киімдердің өзектілігі . . . 6

1. 2. Ақылды киім және оның классификациясы . . . 6

2. Жүргізілген зерттеу жұмысы . . . 7

3. Чип және сенсордың матамен өзара әрекеттесуі . . . 10

3. 1. Ақылды киіммен қозғалу принціпі . . . 11

4. Отандық өнімнің экономикадағы орны . . . 13

Қорытынды . . . 16

Пайдаланған әдебиеттер… . . . 17

Аннотация

Ғылыми жоба әйелдер мен балалардың қауіпсіздігін қамтамасыз ету мақсатында, қорғауға арналған киімдер мен аксессуарлар қатарын жасау идеясын отандық өнімнің қатарына жаңа бренд қосу және сапасын арттыру арқылы, “Smart clothes ” атауымен жүзеге асырады .

Зерттеу жұмысының өзектілігі. БҰҰ деректері бойынша Қазақстанда тұрмыстық зорлық - зомбылықтан жыл сайын 400 - ге жуық әйел қайтыс болады. Елімізде ай сайын орта есеппен 120 әйел зорланып, 5232 әйел соққыға жығылып, 72 әйелдің өзіне өзі қол жұмсауы, Колониядағы кісі өлтіру бойынша жазасын өтеп жатқан әйелдердің 70% өзін өзі қорғаймын деп адам өлтіріп қойғандар деген мәлімет кездеседі. Бұл тек ресми статистика бойынша ғана берілген мәлімет, сондықтан аталмыш ғылыми жобада әйелдер және кәмелетке толмаған жас балалардың отбасылық зорлық - зомбылыққа ұшырауы кезіндегі алғашқы көмек сұрауға және дер кезінде көмектің келіуіне түрткі болу. Қарапайым киім мен сөмкедегі көмекші құралдың тетігінің болуы немесе шабуылдаушының назарын басқа дүниеге аударып, құтылып кетуге мүмкіндіктер туғызудың жолдарын қарастыратын боламыз. Әйел адам отбасын сақтау үшін шағым айта бермейді. Осылайша, өз денсаулығына, өзіне және балаларына қауіп туғызады. Сол себепті де, бұл статистикадағы мәлімет азаяр емес. Сондықтан осы бұйымдардың мақсаты дер кезіндегі көмекті ұйымдастыру болып табылады.

Зерттеу жұмысының реті. Жобаның әлемдік деңігейдегі және Қазақстандағы өзектілігі анықталды. Сауалнама жүргізу нәтижесінде идеяның жүзеге асырылу маңыздылығы пайда болды. Бәсекеге қабілетті болу мақсатында осы бағыттағы үлгілер зерттеліп, таңдалып отырған бағыттың дамуы айқындалды. Сенсорлы чипті аксессуарлардың қасиеттері бойынша технологиясын дамыту жұмыстары қолға алынып, 4 жолы қарастырылды. Тиімді, қолжетімді нұсқасы бойынша прототип жасалынды.

Зерттеудің теориялық және әдістемелік негізі. Идея техника және робототехника ғылымдарының теориялық және тәжірибелік мүмкіндіктеріне сүйене отырып жүзеге асырылды. Бірнеше ой-пікірлерді салыстыру мен технологиялық жолдарды зерттеу арқылы нәтижеге жеткізілді. Осыған байланысты, қойылған міндеттерді жүзеге асыру үшін зерттеу, талдау және тәжірибе методологиялық әдістері мен салыстыра тәжірибені зерттеу әдістері қолданылды.

Зерттеу жұмысының ғылыми жаңалығы. Сенсорлы бұйымдардың негізінен екі бағыттағы түрін қарастыратын боламыз: киімде (сыртқы және негізгі) және аксессуарда (бас киім, сумка және ішекей) жағынан қарастыратын боламыз. Әрине әлемдік деңгейде ақылды мата жайлы, сенорлы бұйымдар жайлы жоғарғы сән апталықтарында қолданылса, ол көбінесе, эстетикалық сұлулық үшін жасалынады. Екінші жағынан бұл бұйымдар қаржы және сапа бөлімдерінде толық қарастырылып ұсынылмаған, себебі мұндай бұйымдар эксклюзив туындылар болып табылады. Ал, біздің жобамыз, тек эстетика және этно бұйым болып қана қоймай, қауіпсіздікке жауап беретін, кез - келген тұлғаға қолжетімді болуы қарастырылады. Өз кезегінде ұсынылып отырған жоба ақылды киім брендімен ұсынылады.

Зерттеу жұмысының құрылымы. Зерттеу жұмысы кіріспеден, негізгі бөлімнен, қорытындыдан және пайдаланған деректер мен әдебиеттер тізімінен тұрады.

1. 2. Ақылды киім және оның классификациясы

Ақылды киім- дәстүрлі қолданыстан тыс функционалдылықты қосу үшін технологиямен жетілдірілген киім бұйымдары.

Айта кету керек, ақылды матадан жасалған киімдердің жалпы қабылданған бірыңғай классификациясы жоқ. Көбінесе мұндай өнімдер функционалдығы бойынша үш түрге немесе ұрпаққа бөлінеді:

Бірінші ұрпақ. Пассивті ақылды тоқыма

Пассивті ақылды тоқыма қоршаған ортаның жағдайлары мен стимулдары туралы деректерді қабылдай алады. Текстильдің тек сенсорлары бар, мысалы: ультракүлгін сәуледен қорғайтын киім, плазмамен өңделген киім, оптикалық сенсоры бар мата және т. б.

Екінші ұрпақ. Белсенді ақылды тоқыма

Ақылды тоқыма бұйымдарының екінші буыны сенсорлар мен жетектерден тұрады. Белсенді ақылды маталар пішінді есте сақтай алады, хамелеон эффектісін сақтайды, температураны реттейді, суға төзімді, буды сіңіреді, костюм матасын қыздырады және сақтай алады. Бұл «ақылды» маталар.

Үшінші ұрпақ. Ультра ақылды тоқыма

Тоқыма бұйымдарының үшінші буыны әлдеқайда жетілдірілген. Олар әртүрлі мәліметтер түрлерін сезіп қана қоймайды, сонымен қатар алдын ала баптаусыз сыртқы жағдайларға болжам жасай алады. Мұндай тоқыма қондырылған микрокомпьютердің арқасында ми сияқты жұмыс істейді. Бұл киім үлгісіне скафандр, киім, спорттық курткалар, музыкалық курткалар, киілетін компьютерлер және т. б жатады.

Әдетте, ақылды киімдер тағы да 2 түрге бөлінеді:

Өнімге бекітілген классикалық сенсорлары бар ақылды киім;

Матаға электроника салынған ақылды киім.

2. Жүргізілген зерттеу жұмыстары

Ақылды киімдердің мүмкіндіктері

Мұндай киімнің мүмкіндіктерінелеусіз қалдыруға болмайды. Қазірдің өзінде мұндай киімдер қабілетті:

Сенсорларды пайдаланып жүрек соғысын оқу;

Смартфондарды жолда зарядтаңыз;

Сізге кіріс хабарламалар туралы хабарлау;

Дене температурасына бейімделу және оны қажеттілікке байланысты өзгерту;

Адамның орналасқан жерін білу үшін чиптерді пайдалану;

Төтенше жағдайларда қауіпсіздік шараларын ұсыну;

Бет-әлпетті тану технологиясының арқасында киімді кім кигенін анықтау;

Әлдеқайда ұзағырақ қызмет ету, аз тозуы;

Ақша табу.

Бұл ақылды киімнің адамзатқа бере алатын мүмкіндіктерінің аз ғана бөлігі.

Болашақтың ақылды киімінің ерекшеліктері

Егер өндіріс технологиясы бұрыннан бар болса, болашақта мұндай киімдер одан да пайдалы болады. Төменде ақылды киімнің 50-100 жылдан кейін болатын қасиеттері берілген.

Киім әмбебап болады. Онда өмірді қамтамасыз етудің барлық мүмкіндіктері болады: денсаулық жағдайын оқитын чиптер, температураны өзгертетін құрылғылар және т. б.

Енді тек бір функциясы бар заттарды сатып алудың қажеті болмайды. Заттар қалпына келтіруге қабілетті болады - зақымдалған бөліктерді автоматты түрде қалпына келтіру.

Ақылды киімдерде міндетті түрде чиптер және басқа да электроникалық заттар болу қажет емес. Солнымен қатар, әртүрлі шамдармен жабдылқталып, қауіпсіздік тетіктері болса - бұл дла ақылды киімнің бір түрі. Қазір түнгі уақытта, жарықпен қамтамасыз етіллмеген жерлерде оқыс оқиғалар орын алып жатады. Сондай жағдайлардың алдын алу үшін киімге шамдарды орнатып, қауіпсіздікті арттырамыз.

Қауіпсіздікті қамтамасыз етеді. 24/7 жасанды интеллекттің, ми интерфейстерінің және эмоцияларды танудың орасан зор күшін пайдалана отырып, ақылды киімдер мен киетін бұйымдар оңай сіздің жеке қамқоршыларыңызға айналады. Әрқашан бұрын-соңды болмаған қауіпсіздік ұсыныстарын береді. Сіздің физиологиялық күйіңізді, эмоционалдық реакцияларыңызды және қоршаған орта факторларын бағалауға қабілетті бұл ерекше құрылғылар бұрын-соңды болмаған нақты уақыттағы кеңестерді ұсынады.

Бұл трансформациялық технологиялар төтенше жағдайларда ең қауіпсіз эвакуация жолдарын ұсынудан бастап, қатты күйзеліске ұшыраған кезде тыныштандыру әдістеріне дейін негізделген шешімдер қабылдауға және қауіпсіздікті оңтайландыруға мүмкіндік береді.

Олар автономияға ие болады. Егер бүгінде мұндай маталар батареялардан немесе күн батареяларынан қуат алатын болса, болашақтың киімдері кинетикалық және жылу энергиясынан қуат алады.

Ол молекулалық деңгейде өзгере алады. Қазір сіз спорттық костюммен жүгіресіз, ал 5 минуттан кейін смокингпен кездесуге барасыз.

Заттар басқару панелінің барлық түрлерін алмастыра алады. Электронды жүйеге қосылудың арқасында сіз кез келген жабдықты басқара аласыз.

Костюм иесінің денесінің ұзартқышына айналады. Биосимбиоздың арқасында киім аурулармен күресуге және физикалық және психикалық өнімділікті жақсартуға көмектеседі.

Заттардың өзіндік интеллектісі болады. Мүмкін, олар соншалықты дамыған болады, олар иесімен сөйлесіп қана қоймай, оның жақын достарына айналады. Осылайша адамның тек қана физикалық денсаулығы ғана емес, сонымен қатар моралдық жағдайы жақсарады.

Бұл мүмкіндіктердің барлығы тек жоспарларда, бірақ оларды қайта құру технологиялары бойынша белсенді жұмыс жүргізілуде.

3. Чип және сенсордың матамен өзара әрекеттесуі

Американдық инженерлер температураны өлшейтін және деректерді сақтайтын шағын чиптері бар киімге арналған ақылды талшық әзірледі. Авторлар осы талшықтан жасалған матаның дене температурасын автоматты түрде бақылауға және тіпті адам әрекетінің түрін танитын нейрондық желіні сақтауға қалай пайдалануға болатынын көрсетті. Мақала Nature Communications басылымында жарияланған. Ақылды киімді жасау үшін көптеген зерттеулер және тіпті коммерциялық жобалар бар, және көбінесе олардағы функционалдық компоненттер электрониканың жеке үлкен блоктарымен ұсынылған, дегенмен кейбір прототиптерде электрониканы бүкіл өнімге дерлік таратуға болады. Неғұрлым перспективалы, бірақ оны жүзеге асыру қиынырақ тәсіл - кейіннен матаға және киімге тоқылатын функционалды талшықтарды жасау. Бұл бағытта қазірдің өзінде біршама ілгерілеушілік бар, бірақ әзірге инженерлер аналогтық функционалды талшықтарды осы жолмен ғана жасай алды: электр энергиясына арналған генераторлар мен батареялар, сондай-ақ жарық көздері, тіпті жұқа OLED талшықтары түрінде.

Массачусетс технологиялық институтының қызметкері Йоэл Финк бастаған инженерлер тобы талшыққа сандық чиптер мен электродтарды енгізуге мүмкіндік беретін әдісті әзірледі, содан кейін олармен деректер алмасуға мүмкіндік береді. Талшықта микросхемалардың екі түрі бар: тұрақты емес қайта жазылатын жад және температураға байланысты қарсылықты өзгертетін термисторлар. Чиптердің екі түрі де төрт дөңгелек контактісі бар өлшемі шамамен миллиметр болатын жалпақ шаршы схемалар түрінде жасалған. Егер чиптер кездейсоқ реттелген болса, олардың көпшілігінің контактілері бірден екі электродпен жанасады. Бұл мәселені шешу әдістің негізі болып табылады.

Бұл үшін инженерлер фишкалар оңтайлы есептелген бұрышта - 26, 56 градус болатын пішінді жасады. Сонымен қатар, әдіс шамалы өндірістік дәлсіздікпен де жұмыс істейді: контактілер тек бір электродпен байланыста болады, егер нақты бұрыш 24, 05-тен 28, 24 градусқа дейін болса. Қалыпта чиптерден басқа диаметрі 25 микрометрлік төрт вольфрам электродтары, құрылымды күшейтетін тағы 50 микрондық сым және сұйық полимерлер: талшық ішіндегі жұмсақ полиметилметакрилат (PMMA) және сыртқы қабықты құрайтын поликарбонат бар.

Бұрыштан басқа, инженерлер оңтайлы шиеленісті (бір шаршы миллиметрге 50-ден 100 грамға дейін) табу керек болды, бұл кезде чиптер полимер тұтқырлығы тым жоғары болғандықтан, нөлдік бұрышқа бағдарланбайды, сонымен қатар кездейсоқ позицияны алмайды. тым төмен болуына байланысты. Қалыптан шыққаннан кейін электродтар мен чиптер бір жіңішке талшыққа жиналады (чиптері бар аймақтарды қоспағанда 0, 3 миллиметр), полимерлер қатаяды.

Процесс параметрлеріне байланысты талшық жасалғаннан кейін ондағы чиптер бір-бірінен 5-тен 20 сантиметрге дейін қашықтықта орналасады. Талшықты иілу кезінде оның жұмысын тоқтатқан кезде қисықтықтың сыни радиусы 3, 12 миллиметрді құрайды.

Көптеген микросхемалар бір электродтар жиынтығына қосылғандықтан, авторлар белгілі бір микросхеманың мекенжайын екі электрод арқылы жіберетін және сол арқылы басқаларға әсер етпей белсендіретін I2C протоколын пайдаланды. Талшықты басқару үшін олар микроконтроллері бар шағын тақтаны және оған аккумуляторды қосты.

Авторлар талшықты кәдімгі киім матасына тоқып, бірнеше әлеуетті қолданбаларды көрсетті. Бір демонстрацияда олар талшықтағы чиптерден 767 килобит (шамамен 96 килобайт) GIF жазу және оқу арқылы ақпаратты сақтау және оқу мүмкіндігін көрсетті. Инженерлер файлды екі ай сақтағаннан кейін де оқи алды. Талшықтағы ақпаратты сақтаудың болжалды тығыздығы метрге шамамен 95 килобайтты құрайды.

Тағы бір демонстрация - талшықтағы чиптермен өлшенетін дене температурасының өзгеруіне негізделген адам әрекетінің түрін анықтайтын нейрондық желі. Мұны істеу үшін олар әртүрлі әрекеттерден температура деректерін жинады және оған қарапайым конволюционды нейрондық желіні үйретті, содан кейін олар талшыққа жүктеді. Адам әрекетін төрт класқа (отыру, тұру, жүру немесе жүгіру) бөлудің дәлдігі 96 пайызды құрады.

Матаға функционалдық қасиеттерді беру үшін оған электрониканы енгізу қажет емес. 2019 жылы ғалымдар матаны жасап шығарды, оның құрамындағы талшықтар температура көтерілген сайын салыстырмалы орындарын өзгертіп, адам ағзасынан жылуды кетіруге мүмкіндік береді.

3. 1. Ақылды киіммен қозғалу принціпі

Ақылды киім басқа киімдер сияқты болмаса да, онымен қозғалу принціпі кез-келген басқа киіммен қозғалу приціпіне сәйкес келеді. Әрине, смарт киімнің ерекшеліктеріне байланысты қолданысының өз ережелері бар. Түнгі уақытта немесе қауіпсіз емес жерлерде болсаңыз киімнің жұмыс жасау және қозғалу принціптерінің ерекшеліктеріне сәйкес ережелерін орындағаныңыз жөн. Ол белгілі бір тетікті басу немесе белгілі бір ақпараттарды тексеру болуы мүмкін. Ақылды киімдерде міндетті түрде чиптер және басқа да электроникалық заттар болу қажет емес. Солнымен қатар, әртүрлі шамдармен жабдылқталып, қауіпсіздік тетіктері болса - бұл да ақылды киімнің бір түрі. Қазір түнгі уақытта, жарықпен қамтамасыз етіллмеген жерлерде оқыс оқиғалар орын алып жатады. Сондай жағдайлардың алдын алу үшін киімге шамдарды орнатып, қауіпсіздікті арттырамыз.

Жобаның жасалу барысы

4. Отандық өнімнің экономикадағы орны

Қазір қай салада болсын отандық өнімді дамыту өзекті мәселе болып отыр. Әсіресе, халықтың күнделікті тұтынатын азық-түлік тауарларының басым бөлігін отандық табиғи, таза өнімдердің құрауы аса маңызды. Алайда, бүгінгідей ашық экономикалық кеңістікте шетел өнімдерін ығыстыру жоғары бәсекелестікпен қатар, тауар өткізудегі жүйелі жұмысты да талап етеді. Олай дейтініміз, сапасы жағынан біздің өнімдер шетелдіктерден қалыс қалып отырған жоқ, бірақ өту-өткізу тұрғысынан біршама проблемалар бары анық.

... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.