LilyPad для умной одежды. Обзор возможностей
LilyPad - это целый набор электронных компонент, предназначенных для того, чтобы сделать изделия из ткани умными, интерактивными и функциональными. Мозгом системы в таких изделиях выступает микроконтроллер, а ткань используется вместо печатной платы. Лучше, если это ткань на основе натуральных, а не синтетических волокон - хлопок, лён. Микроконтроллер LilyPad представляет собой плоскую круглую пластину фиолетового цвета, причём, достаточно компактную: диаметр распространённой модели LilyPad 328 составляет 50 мм, а толщина платы - 0,8 мм. Не смотря на сжатый размер, все варианты микроконтроллера LilyPad являются аналогами платы Arduino Uno или Leonardo. Сегодня имеется несколько вариантов LilyPad:
LilyPad 328 - самый простой и компактный вариант микроконтроллера, без usb-входа, поэтому для прошивки (загрузки скетчей) необходим Serial To USB Adapter (как для платы Arduino Mini)
Lilypad Arduino USB - с выходом USB, как понятно из названия; его как и LilyPad 328 можно стирать мягкими чистящими средствами в щадящем режиме (лучше ручном), исключив отжим и не прибегая к химчистке
LilyPad Arduino SimpleSnap - плата с кнопками-скрепками для прикрепления и снятия с одежды, дополнительно к ней существует Simple Snap ProtoBoard, который, собственно и пришивается к ткани; сама же платформа содержит встроенный литиевый аккумулятор и стирке, соответственно, не подлежит; для прошивки необходим Serial To USB Adapter
LilyPad Arduino SimpleSnap (источник изображения)
Отдельные компоненты для микроконтроллера LilyPad Светодиодные модули представляют минималистичные платформы со светодиодом определённого цвета (белого синего, красного, розового, пурпурного, зелёного), токоограничивающими резисторами и отверстиями-ушками для пришивания. Такие элементы с их красивым свечением могут выступать в роли маячков на одежде и заставят её сигнализировать. Возможно, у тех, кто выгуливает домашних питомцев рано утром или поздно вечером, возникнут идеи по оснащению костюмчика для любимой собачки. RGB-модуль с группой светодиодов, каждым из которых можно управлять отдельно с микроконтроллера. Задача с подсветкой расширяется: цвет маячков на одежде может изменяться в зависимости, к примеру, от времени, остающегося до конца выгула вашего питомца. Маленький модуль-включатель SlideSwitch позволит замыкать/размыкать электрическую цепь устройства для начала/окончания работы, незаменим для сохранения заряда батареи. Он также очень компактен и не имеет острых углов, что важно при использовании в одежде. Тактовая кнопка-переключатель, также достаточно плоская и миниатюрная, расположена на небольшой платформе с отверстиями для пришивания. С её помощью можно управлять режимами мигания светодиодов на одежде и аксессуарах: например, тревожный режим - частое мигание. Будет актуально при приближении транспортного средства в тёмное время суток для того, чтобы сделать вас более заметным на обочине дороги. Удобно будет использовать в подобных проектах миниатюрный аналоговый датчик освещённости, сигнал с которого при поступлении на контроллер позволит управлять режимами мигания светодиодов. Среди компонент для LilyPad есть и модуль-спикер с пьезодинамиком, который можно использовать для воспроизведения различных звуков, заставив одежду уже не просто подмигивать, но и передавать слышимые сигналы. К примеру, такой сигнал-пищалка может напомнить больному выпить нужную таблетку, а спортсмену - сделать очередной подход к снаряду. Следует отметить, что динамик боится стирки, поэтому нужно предусмотреть его демонтаж при чистке одежды. Если же хозяину умной одежды нужны не звуковые сигналы, а тайные подсказки, которые будут заметны только ему, то необходимо использовать компактный вибромотор. В тихой рабочей обстановке он напомнит вам и только вам о том, что вы засиделись за компьютером, пришла пора встать, выйти из-за стола и как следует размяться. Можно запрограммировать различные сигналы в виде шифровок, понятных только владельцу. Аналоговый датчик температуры позволит отслеживать температуру окружающей среды или температуру вашего тела. Таким образом, он будет полезен для мамы, которая внимательно следит за здоровьем своего ребёнка. При питании от 5В при 25 °C датчик выдаёт 0,75В, а изменения сигнала составляют по 10 мВ на каждый °C. Модуль-акселерометр на одежде, позволяющий определять ускорение, конечно же, пригодится тем, кто ведёт активный образ жизни: вот пример умной рубашки с использованием такого акселерометра и светодиодного модуля. Такая одежда позволяет подсчитать, сколько шагов вы прошли за определённое время или сообщит о количестве выполненных упражнений.
Компоненты для LilyPad (источник изображения)
Прочие компоненты LilyPad, которые ещё больше расширят границы нашего понимания умной одежды:
LilyPad ProtoBoard двух размеров для крепления других элементов, которые не входят в линейку - они имеют специальные лужёные отверстия под пайку и ушки-дырочки, позволяющие производить соединения с помощью токопроводящих ниток
миниатюрные модули для подачи питания: для подключения специальных компактных литиевых батареек, а также для подключения батареек-таблеток CR2032 на 3В
XBee-модули для подключения WiFi, BlueTouth позволят связывать одежду с носимыми гаджетами и передавать информацию в облако
специальные токопроводящие нити в катушках и бобинах обеспечат присоединение компонент к микроконтроллеру (при этом не стоит забывать о полярности)
некоторые элементы цепи можно нарисовать с помощью специальной токопроводящей краски
К сожалению, в российской компании "Амперка" сегодня сняты с продажи LilyPad Arduino 328, токопроводящая нить, LilyPad-разъём для батарейки-таблетки и другие компоненты, однако, на канале компании в YouTube доступен подробный обзор LilyPad от "Амперки"с примером музыкальной зажигательной футболки, реагирующей на звук из вне. Ещё больше информации о LilyPad и умной одежде найти на сайтах: https://www.arduino.cc http://lilypadarduino.org http://amperka.ru
