Современная электроника №4/2025

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 5 WWW.CTA.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА • № 4 / 2025 Рис. 2. Сенсорный датчик в носке ту будет повторяться через равные расстояния почти с точностью (рис. 1). То же касается наблюдений на небольшой глубине за участком водо- ёма, акватории. Если относительно долго, в течение получаса, стоять на месте на берегу и наблюдать за водой в прозрачном месте водоёма, насы- щенного рыбами, оказывается, что примерно по одной траектории через разные промежутки времени появля- ется та же рыба и двигается примерно по одному маршруту с изменениями направления (зигзагами) как в гори- зонтальной, так и в вертикальной плоскостях. Те же данные ещё в более достоверной фиксации – для последу- ющей аналитической работы – можно получить, установив в определённом месте видеокамеру для съёмки того же участка водоёма или камеру для подводной съемки. По результатам этих наблюдений можно предполо- жить, что и более развитые животные класса млекопитающих в естествен- ных природных условиях могут дви- гаться по циклическим маршрутам в разные или, наоборот, через равные промежутки времени. Но в данном случае с помощью электронных датчиков открывают- ся возможности для исследования и анализа идентификационных качеств походки и типичных поз. А пока точ- ность идентификации человека по походке и типичным, наиболее часто принимаемым позам достигла значе- ния 93,54% [12]. Ещё один фактор – проблемы сбора и защиты данных индивидуальной (персональной) информации. Учи- тывая проблемы биометрической идентификации, конфиденциально- сти распознавания лиц, отпечатков пальцев и акустического распознава- ния, анализ походки как персональ- ной характеристики имеет множе- ство преимуществ перед другими способами идентификации. Инди- видуальное распознавание походки имеет меньше ограничений в окружа- ющей и коммуникационной среде для сбора данных, потому что собирать такие данные в повседневной жиз- ни – относительно легко и быстро. Такие устройства лучше и незамет- нее, в отличие от широко использу- емых датчиков IMU, которым требу- ется относительно высокая мощность питания. Для дальнейшего улучшения каче- ства жизни изобретение различ- ных носимых датчиков на основе электрокардиограммы, электроми- ограммы, температуры тела, часто- ты сердечных сокращений и других открывает возможности как в фитнес- сервисе, так и в медицинской диагно- стике путём долгосрочного монито- ринга физиологических сигналов. В частности, обнаружение движений человека имеет ценность для созда- ния информации о состоянии здоро- вья пользователя, количественной оценки активности и установлении эффективного канала между людьми и машинами [5–14]. Когда речь идёт о непрерывном и удобном мониторинге разнообраз- ных состояний движения человека, камеры и датчики инерциального измерительного блока (IMU) широ- ко используются в устройствах для приложений умного дома. Одна- ко распознавание зрения камерами может вызвать проблемы с конфиден- циальностью, а использование IMU, по сути, не является достаточно гиб- ким и удобным в качестве предпочти- тельного решения. Кроме того, ноше- ние нескольких громоздких IMU на теле человека может вызвать неиз- бежные помехи для движений. Поэтому электронные устройства, разработанные для стопы, становятся чрезвычайно перспективными и вос- требованными, поскольку двигатель- ная активность стопы является одним из основных (доступных и подходя- щих) источников сбора кинетиче- ской энергии из человеческого тела. Электронные устройства SmartSocks («умные носки») по внешнему форм- фактору выглядят, как обычные носки. Они выдерживают машин- ную стирку и не требуют зарядки или смены элементов питания. В текстиль уже на производстве встроены элек- тронные компоненты с массивом сен- сорных датчиков. SmartSocks собира- ют со стопы и лодыжки пользователя физиологические показатели о коле- бании сердечных сокращений, коли- честве выделившегося пота, о двига- тельной активности и др. В цифровом виде информация передаётся по бес- проводному каналу в приложение на смартфоне, оттуда – в облачный сер- вис и обрабатывается алгоритмами машинного обучения (ИИ). Выводы система представляет в адаптирован- ном виде с показателями датчиков (в том числе в динамике) и даже реко- мендациями по ситуации. Такая специализированная РЭА помогает на ранней стадии в доста- точно точной форме распознавать признаки возбуждения, стресса, тре- воги или гиперреактивности (дви- гательного беспокойства). Она же сигнализирует в выбранном поль- зователем режиме предупрежде- ния для пользователя, врачей или родственников о его состоянии и необходимости помощи. Так, жизнь пожилого или с ограниченными воз- можностями здоровья (ОВЗ) челове- ка (инвалида) вне клиники становит- ся более безопасной, предсказуемой и комфортной. На рис. 2 представлен внешний вид электронного датчика, конструктив- но зашитого в специальный носок. В разработке используется сопря- жённый (комплексный) пиро-, пьезоэлектрический эффект для