خلاصه اختراع

كفش يك بخش غيرقابل حذف از زندگي بشر در سراسر جهان است، با استفاده از تكنولوژي‌هاي روز دنيا و تركيب آنها با كفش‌، توانسته ايم تا تركيبي جديد از فناوري توليد كنيم. كفش هوشمند با ارزيابي مداوم تحرك، وظيفه ي تشخيصي و تصميم گيري هاي درماني و نظارت بر بيماري هاي فردي را ايفا مي كند. كفش هوشمند با استفاده از ارتباط و اتصال بي سيم كفش به گوشي هوشمند باعث باز شدن درهاي جديدي از راحتي در پا شده‌است. استفاده از حسگرهاي مختلف درون كفش توانايي‌هاي مختلف مثل گام شماري و ميزان كالري مصرفي در روز، تحليل توزيع فشاركف پا، عارضه يابي، مكان يابي كودكان و افراد سالمند و آلزايمري، و قابليت تنظيم دماي داخل كفش را به ما‌ داده است. از طرفي شرايط استفاده كفش مثل دما، رطوبت و فشار وارد شده به سنسور ها و مدارات، محدوديت فضايي، همچنين حفظ شرايط ارگونوميك پا در كفش، رعايت استانداردهاي بيوالكترومغناطيسي و در عين حال اطمينان از صحت اطلاعات دريافتي از مدارات الكترونيك، از جمله چالش هاي اساسي مي باشد. با طراحي و جاي گذاري مدارات در زيره كفش از جنس PU، كوچك سازي مدارات پردازنده و سنسوري، پخش فشار در اطراف مدارات مجتمع، آزمايش و اصلاح اين مسائل را حل نموده ايم.

حوزه کاربرد (زمینه فنی)

این اختراع مربوط به حوزه ی سلامت به کمک دو حوزه ی پوشاک و الکترونیک بوده و به کمک داده ها و اطلاعات به دست آمده از سنسورهای تعبیه شده در کفش، مشکلات مختلفی را حل می نماید.

مشکل فنی موجود و هدف از این اختراع:

به کمک علم زیست و فناوری اطلاعات در عصری هستیم که پایش دائم اطلاعات منجر به جلوگیری از انواع بیماری های خواهد شد. در طرح ما، کفش به عنوان عضوی همراه مردم و در عین سادگی مصرف، علاوه بر مصارف کاربردی، داده لازم را از فرد به کمک سنسور های خود دریافت نموده و برای تحلیل به گوشی هوشمند می فرستد که در اپلیکیشن نوشته شده توسط این گروه تحلیل و اطلاعات لازم را نشان می دهد. به کمک اطلاعات به دست آمده از سنسورهای تعبیه شده در زیره این کفش، مشکلات مختلفی در ارتباط با افراد دیابتی، سالمندان، کودکان با مشکلات اسکلتی و افراد مبتلا به چاقی را حل نمود. از آن جایی که که این تکنولوژی در کفش روزمره افراد استفاده می شود، این طرح قشر زیادی از جامعه را از کودکان تا بزرگسالان را پوشش میدهد که به آن اشاره می کنیم. این اطلاعات، تشخیص و راه حل های مناسبی برای افراد افراد آلزایمری، دیابتی، کم خون، دارای اضافه وزن، دارای مشکلات اسکلتی، و افرادی که به سلامتی خود اهمیت می دهند، ارائه می دهد. به کمک اطلاعات این سنسور ها، نمودار توزیع فشار کف پا محاسبه شده که با تحلیل این اطلاعات، می توان پیچیدگی مچ پا یا قوس کف پا را تحلیل نموده و مشکلاتی از قبیل صافی کف پا، پیچش درون گردان یا بیرون گردان مچ، عدم تقارن بین دو پا، نقاط مستعد زخم شدن به خصوص برای افراد دیابتی را تشخیص داده و به منظور پیشگیری به فرد مورد نظر اطلاع دهد تا با استفاده از کفی طبی مخصوص این مشکل حل شود. همینطور در موارد زیادی در افراد دیابتی به دلیل سرد شدن پا و چسباندن به منابع حرارت برای گرم شدن و به دلیل عدم حس درست، سوختگی شدید در پا مشاهده شده است که این کفش با تظیم درجه حرارت پا می تواند راه حل این مشکل باشد. همچنین این تکنولوژی برای افراد سالم نیز در زمستان بسیار کاربردی خواهد بود. از طرف دیگر، میزان پیاده روی، گام ها، تحرک و کالری سوزانده شده ی روزمره افراد، مشخص شده و در اختیار فرد قرار می گیرد که می تواند در زمینه سلامت و در نتیجه میزان کالری قابل مصرف برای یک زندگی سالم مشخص می شود. یکی دیگر از موارد مورد استفاده این کفش، پیدا کردن افراد سالمند با بیماری آلزایمر یا کودکان در صورت گم شدن می باشد که به کمک GPS استفاده شده درکفش محقق می شود. تمامی این موارد تنها به کمک مفهوم کفش هوشمند ارائه شده، قابل دسترس میباشد.

ارایه راه حل برای مشکل فنی موجود همراه با شرح دقیق و کافی و یکپارچه اختراع

سیستم های هوشمند در عصری در حال پیشرفت هستند که مردم، ماشین ها ،دستگاه ها (به عنوان مثال حسگرها) و پردازش ها همه به هم پیوسته اند و قادر به برقراری ارتباط یکپارچه با یکدیگر هستند. اینترنت اشیاء (Internet of Things) یک مفهوم کلی برای ارتباط دستگاه های شبکه شده است که داده ها را از دنیای اطراف ما حس می کند و آنها را جمع می کند و سپس آن داده ها را از طریق اینترنت به اشتراک می گذارد و در آنجا می تواند برای اهداف جالب مختلف پردازش و استفاده شود. ما از این مفهموم برای در حوزه سلامت و روزمره در حوزه ی پوشش استفاده کرده ایم که حاصل آن کفش هوشمند می باشد. کفش هوشمند با ارزیابی مداوم راه رفتن و تحرک ، امکان پشتیبانی امکان پیشگیری ، کار تشخیصی ، تصمیم گیری های درمانی و نظارت بر بیماری های فردی را دارند. کفش هوشمند راه حل ها و خدمات خلاقانه ای را برای ارتقاء زندگی سالم و تحول در مراقبت های بهداشتی امکان پذیر می کند. تجزیه و تحلیل راه رفتن با استفاده از فناوری حسگر هوشمند نقش مهمی در روند تشخیص پزشکی دارد و کاربردهای مختلفی در زمینه نظارت بر سلامت ، تناسب اندام ، توانبخشی و درمان دارد. اینجا یک سیستم قابل حمل با نام کفش هوشمند ارائه کرده ایم. کفش هوشمند برای تحلیل عملکردهای مختلف راه رفتن هنگام راه رفتن استفاده می شوند. سیستم ارتباطی پیاده سازی شده با نرم افزار گوشی مبتنی بر فناوری بلوتوث است که در 2.4 گیگاهرتز کار می کند تا داده های جمع آوری شده را با استفاده از تلفن هوشمند در هر محیط تحلیل کند. این سیستم ماژول های مختلف کاری مانند شمارش مرحله (گام شمار) ، گرمایش، موقعیت سنج و سنجش توزیع فشار کف پا را در یک سیستم ترکیب می کند.