Охлаждающие предметы одежды, согревающие предметы одежды и соответствующие способы
Изобретение относится к интеллектуальным предметам одежды, которые обеспечивают терморегуляцию в различных средах. Предметы одежды содержат различные слои, такие как гидрофобный слой, находящийся в непосредственном контакте с кожным покровом пользователя и насыщенный водной смесью, разделительный слой, отражающий слой и наружный гидрофобный слой. Слои предмета одежды могут взаимодействовать, снижая скорость метаболизма пользователя в экстремальных условиях окружающей среды или во время тяжелых физических нагрузок. По всему предмету одежды могут быть размещены разнообразные датчики для обеспечения сбора данных, связанных с пользователями, а также с условиями окружающей среды. При желании пользователи могут регулировать тепловой баланс и другие свойства предметов одежды. Изобретение обеспечивает создание предмета одежды для более эффективного регулирования температуры тела с целью снижения метаболической нагрузки на организм. 2 н. и 19 з.п. ф-лы, 12 ил.
Перекрестная ссылка на родственные заявки
Приоритет настоящей заявки испрашивается на основании предварительной заявки US 62/355771, поданной 28 июня 2016 г. и в порядке ссылки во всей полноте включенной в настоящую заявку.
Предпосылки создания изобретения
Организм человека способен достаточно эффективно регулировать температуру тела.
Однако в экстремальных условиях окружающей среды или во время экстремальных физических нагрузок организм человека может быть не в состоянии регулировать температуру тела требуемым образом для поддержания желаемого уровня здоровья или желаемого уровня физической работоспособности. Например, профессиональный спортсмен, соревнующийся на уровне максимальных физических нагрузок в очень жарких и влажных условиях, может подвергаться риску теплового удара. В качестве другого примера, в экстремально холодных погодных условиях организм человека может стремиться поддерживать здоровую внутреннюю температуру тела, в результате чего человек может подвергаться риску, связанному с переохлаждением. Таким образом, желательны предметы одежды для более эффективного регулирования температуры тела с целью снижения метаболической нагрузки на организм, в особенности, в экстремальных условиях.
Краткое изложение сущности изобретения
Настоящее изобретение относится в целом к интеллектуальным предметам одежды, усиливающим отдачу тепла тела от кожного покрова пользователя окружающей атмосферной среде с одновременным снижением физиологических, метаболических и нейропсихологических затрат. Описанные в изобретении предметы одежды могут использоваться в экстремальных условиях, таких как высокие температуры окружающей среды и микросреды, низкие температуры окружающей среды и микросреды, насыщающие уровни влажности, погружение в воду или воздействие воды низкой температуры или воздуха низкой температуры, высокие уровни теплового излучения окружающей среды, низкие уровни теплового излучения окружающей среды, дискомфорт или травмы тканей, а также экстремальный психологический стресс.
В результате, описанные в изобретении предметы одежды могут уменьшать количество метаболических ресурсов, требуемых для поддержания желаемой температуры тела. Например, описанные в изобретении предметы одежды могут уменьшить потребность пользователя в потении при охлаждении или, наоборот, уменьшать затраты требуемой энергии, чтобы не позволить пользователю замерзнуть. Описанные в изобретении предметы одежды предусматривают их практическое применение, а также использование встроенных, носимых и связанных в сеть матриц датчиков для прогнозирования, мониторинга, исследования, адаптации и оптимизации характеристик предметов одежды и пользователей.
В некоторых вариантах осуществления предметы одежды, описанные в изобретении, могут применяться пользователями разнообразных типов, включая молодых, ослабленных и пожилых людей; лиц с функционально уменьшенной поверхностью тела, таких как лица с ампутированными конечностями и лица, выжившие после получения ожогов; лиц, страдающих острым или хроническим воспалением мягких тканей в результате воздействия солнечных лучей, реакций гиперчувствительности, заболеваний, поверхностных ожогов первой и второй степени, травм, перенапряжений и хирургических операций; лиц с дисфункцией центральных терморегуляторных центров или периферических реакций вследствие менопаузы, злокачественной гипертермии, побочных эффектов лекарственной терапии и поражения центральной нервной системы; лиц без доступа или неожиданно или внезапно остающихся без доступа к охлаждению домов, транспортным средствам и другим обитаемым помещениям с электроснабжением от сети частного или общего пользования во время отключений электроэнергии, неблагоприятных погодных условий, эвакуации или стихийных бедствий; лиц, подвергающихся обычному добровольному риску воздействия тепла окружающей среды, таких как работающие на открытом воздухе строители и кровельщики, береговые, портовые и судостроительные рабочие, работники сельского хозяйства, работники горнодобывающей и нефтегазовой промышленности, работники служб озеленения и благоустройства территорий, складские рабочие, повара, кухонные работники, работники центров отдыха и развлечения на открытом воздухе, спортсмены и зрители спортивных мероприятий; лиц, подвергающихся исключительному добровольному риску, связанному с профессиональными функциями и обязанностями надевать защитный костюм (например, средства индивидуальной защиты (СИЗ), которые защищают от одной или нескольких угроз для жизни, но серьезно ограничивают отдачу тепла телом, создавая тепловой барьер с насыщенным потоотделением микроклиматом под СИЗ), таких как медицинские работники, сотрудники правоохранительных органов, сотрудники поисково-спасательных служб, сотрудники спецподразделений, пожарные, специалисты по обезвреживанию боеприпасов, специалисты, занимающиеся опасными материалами, военные инструкторы, военнослужащие, участвующие в вооруженных конфликтах, и вспомогательный тыловой персонал, служебные собаки, электрики, сотрудники коммунальных служб и специалисты, занимающиеся сварочным производством, дорожные, железнодорожные, судовые, летные экипажи, сотрудники авиационно-космической промышленности и обслуживающий персонал и спортсмены в экипировке, защищающей от термического или физического воздействия (например, для высокоскоростных автогонок, футбола, хоккея на льду и/или т.п.). Предметы одежды также могут адаптироваться для животных, таких как домашние животные, гражданские и военные служебные собаки, животные в зоопарках, соревновательные и спортивные животные, а также выставочные животные.
Краткое описание чертежей
Далее приведено описание изобретения со ссылкой на сопровождающие чертежи.
На фиг. 1 проиллюстрирован один из примеров вида в разрезе предмета одежды согласно настоящему изобретению.
На фиг. 2 проиллюстрированы примеры перспективных видов капюшона, перчаток и ботинок согласно настоящему изобретению.
На фиг. 3 проиллюстрированы примеры перспективных видов спереди и сзади комбинезона согласно настоящему изобретению.
На фиг. 4 проиллюстрирован один из примеров перспективного вида манжеты для руки согласно настоящему изобретению.
На фиг. 5 проиллюстрирован один из примеров перспективного вида манжеты для ноги согласно настоящему изобретению.
На фиг. 6 проиллюстрирован один из примеров перспективного вида подплечника согласно настоящему изобретению.
На фиг. 7 проиллюстрирован один из примеров перспективного вида подбедренника согласно настоящему изобретению.
На фиг. 8 проиллюстрирован один из примеров перспективного вида одеяла согласно настоящему изобретению.
На фиг. 9 проиллюстрирован один из примеров перспективного вида спального мешка согласно настоящему изобретению.
На фиг. 10 проиллюстрирован один из примеров вычислительной системы согласно настоящему изобретению.
На фиг. 11 проиллюстрирован один из примеров вычислительной среды согласно настоящему изобретению.
На фиг. 12 проиллюстрирован один из примеров схемы связности вычислительной среды, показанной на фиг. 11.
Подробное описание
Далее описаны различные варианты осуществления предметов одежды согласно настоящему изобретению. Однако следует понимать, что следующее далее объяснение является лишь примером описания устройств и способов согласно настоящему изобретению. Соответственно, предусмотрены различные модификации, изменения и замены.
На фиг. 1 проиллюстрирован один из примеров вида в разрезе слоистой структуры 100 предмета 102 одежды. Предметом 102 одежды обычно может являться плотно облегающий предмет одежды или предмет нижнего белья. В некоторых вариантах осуществления предмет 102 одежды можно носить под уличной одеждой, средствами индивидуальной защиты, униформой или верхней одеждой. В качестве альтернативы, предмет 102 одежды может включать облегающую верхнюю одежду, одежду с капюшоном, одежду со складками, одежду с большим запахом и/или иным образом служащую укрытием одежду. Предмет 102 одежды также может включать сидения, коврики, постельные принадлежности, покрывала и/или чехлы.
Предмет 102 одежды может соприкасаться (например, при ношении) с внешним кожным покровом 104 пользователя. За счет непосредственного контакта с кожным покровом 104 предмет 102 одежды может эффективно регулировать охлаждение, согревание, буферизацию и/или поддержание температуры тела пользователя. Кроме того, при ношении предмета 102 одежды может доводиться до максимума площадь кожного покрова 104 в непосредственном контакте с предметом 102 одежды. Тем самым может обеспечиваться точный мониторинг и контроль теплопереноса от кожного покрова 104 и/или к кожному покрову 104.
Предмет 102 одежды может представлять собой единый сплошной предмет одежды. В качестве альтернативы, предмет 102 одежды может состоять из множества частей. Множество частей предмета одежды могут соединяться друг с другом посредством помощью швов, молний, пуговиц, застежек, сварных швов, стежков, зажимов, клеев и/или других соединений. Например, первая часть предмета одежды может покрывать первую часть тела пользователя, тогда как вторая часть предмета одежды, соединенная с первой частью предмета одежды, может покрывать вторую часть тела. Предмет 102 одежды может находиться над любым не слизистым внешним кожным покровом 104 тела пользователя.
В некоторых вариантах осуществления слоистая структура 100 предмета 102 одежды может иметь толщину приблизительно 
дюйма. В других вариантах осуществления слоистая структура 100 предмета 102 одежды может быть более толстой, в частности, для применения в медицине, где требуется дополнительная набивка и/или опора.
В некоторых вариантах предмет 102 одежды может включать нижний слой 106 в непосредственном контакте с кожным покровом 104. Нижний слой 106 может содержать гидрофильный материал, способный адсорбировать жидкость. Что касается материалов, нижний слой 106 может изготавливаться из тканого материала, нетканого материала или пористой матрицы (например, губки) из гидрофильного материала и/или т.п. Например, нижний слой 106 может содержать шерсть животных, целлюлозные волокна, такие как хлопок, бамбук, пенька, соя, шелк и/или другие производные натуральных волокон, полусинтетические волокна, такие как вискоза, модал, лиоцелл, и синтетические ткани, такие как сложный полиэфир, акрилонитрил, полилактид, полиэтилен, полипропилен и ткань из волокон активированного угля и/или натуральные и синтетические губчатые материалы.
Как описано в изобретении, жидкость или другие жидкотекучие среды могут адсорбироваться в нижнем слое 106 с целью достижения желаемого охлаждающего и/или согревающего эффекта. Адсорбирующий жидкость нижний слой 106 может обеспечивать суррогатное испарение с целью теплообмена с окружающей средой (например, снаружи предмета 102 одежды), несмотря на экстремальные температуры окружающей среды, уровни насыщенности воздуха водяными парами и/или температуры конденсации. Кроме того, нижний слой 106 может обеспечивать проводящее и/или излучающее средство отдачи тепла от кожного покрова 104 жидкости, адсорбированной в нижнем слое 106. Тем самым нижний слой 106 может обеспечивать создание и/или сохранение водного теплопоглотителя в нижнем слое 106 предмета 102 одежды.
Жидкость, адсорбированная в нижнем слое 106, может включать водную термодинамическую среду. Например, жидкость может включать множество жидкотекучих сред, таких как вода, спирты и/или их водная смесь. Примеры спиртов включают этанол, пропанол и изопропанол. Также могут использоваться другие первичные или вторичные спирты. В некоторых вариантах осуществления общее исходной содержание летучих спиртовых компонентов составляет, по меньшей мере, приблизительно 5% и не более приблизительно 50% по объему.
Перед ношением жидкость может адсорбироваться в нижнем слое 106 посредством поверхностной адсорбции волокнами, впитывания в сердцевину волокон, пропитывания, смачивания, погружения, электростатического осаждения, насыщения, перфузии, впрыска и/или т.п. Для адсорбции в нижнем слое 106 одежды каждой модели может быть желательным заданное количество жидкости. Во время эксплуатации и/или с течением времени жидкость, адсорбированная в нижнем слое 106, может самопроизвольно истощаться. Например, жидкость может испаряться, поглощаться кожным покровом 104, просачиваться из предмета 102 одежды и/или т.п. В таком случае может требоваться пополнить жидкость. В некоторых вариантах пополнение жидкости в нижнем слое 106 может включать замену, повторное погружение, повторное смачивание, повторную перфузию, повторную инъекцию и/или т.п. Жидкость для замены может поступать из резервуара внутри и/или снаружи предмета 102 одежды.
Как показано на фиг. 1, предмет 102 одежды может дополнительно содержать разделительный слой 108 (например, помещающийся и/или наложенный) на наружную поверхность нижнего слоя 106 и находящийся в непосредственном контакте с ней. Разделительный слой 108 может обеспечить испарительную и/или конвективную потерю жидкости нижним слоем 106. Например, в разделительном слое 108 может иметься одно или несколько вентиляционных отверстий для обеспечения испарения летучего компонента жидкости нижнего слоя 106 (например, спиртового компонента) и тем самым отдачи тепла от кожного покрова 104 окружающей среде. Будучи высоко проницаемым для паров и/или воды, разделительный слой 108 может служить проводящим и/или конвективным барьером для предотвращения отдачи тепла от окружающей среды кожному покрову 104.
Разделительный слой 108 может быть изготовлен из жесткого и/или нежесткого материала. Например, разделительный слой 108 может содержать трехмерные и/или четырехмерные тканевые сетки, дискретные микроформованные полимерные проставки, складки, системы труб, вставки, трубки, рифления, валики, опоры, пенопласт с открытыми ячейками и/или другие основовязальные или растягиваемые тканые материалы. В некоторых вариантах осуществления толщина разделительного слоя 108 может составлять от приблизительно 6 миллиметров до приблизительно 10 миллиметров.
Предмет 102 одежды может дополнительно содержать отражающий слой 110 (например, помещающийся и/или наложенный) на наружную поверхность разделительного слоя 108 и находящийся в непосредственном контакте с ней. Отражающий слой 110 может содержать отражающий и/или модулирующий тепловое излучение материал, который служит для эффективного регулирования охлаждающего и/или согревающего воздействия на кожный покров 104. Например, отражающий слой 110 может отражать тепло, выделяемое кожным покровом 104 в стремлении сохранить кожный покров 104 теплым. В качестве альтернативы, отражающий слой 110 может предотвращать прохождение тепла, выделяемого окружающей средой, в слои 106 и 108 или достижение кожного покрова 104. Например, в отражающем слое 110 может иметься одно или несколько закрываемых отверстий.
Отражающий слой 110 может содержать отражающие и/или модулирующие инфракрасное излучение материалы, такие как герметизированный или негерметизированный многослойный металлизированный (например, металлический) алюминий, золото, серебро и другие металлизированные фольги, металлизированные пленки, металлизированные ткани, металлизированные покрытия, металлизированные слоистые материалы, металлизированные композитные ткани и/или металлизированные аэрогели. Отражающий слой 110 может использоваться для настройки и/или корректировки водо- и/или паропроницаемости предмета 102.
Предмет 102 одежды может дополнительно содержать гидрофобный слой 112 (например, помещающийся и/или наложенный) на наружную поверхность отражающего слоя 110 и находящийся в непосредственном контакте с ней. Гидрофобный слой 112 может обеспечивать односторонний или двусторонний выход пара и/или влаги, выделяемой кожным покровом 104 в окружающую среду. Гидрофобный слой 112 также может действовать как уплотнение, которое препятствует отдаче пара или влаги от окружающей среды остальной части одежды и/или кожному покрову 104. В некоторых вариантах осуществления гидрофобный слой 112 может быть обработан путем придания водонепроницаемости и также может являться двусторонним.
Предмет 102 одежды может дополнительно содержать компрессионный слой 114. Компрессионный слой 114 может служить поверхностным слоем, состоящим из ткани, обладающей свойствами и/или эффектами сжатия, чтобы обеспечивать постоянный контакт предмета 102 одежды контакт с нижележащим кожным покровом 104. Один или несколько других слоев предмета 102 одежды (например, нижний слой 106, разделительный слой 108, отражающий слой 110 и/или гидрофобный слой 112) также могут содержать компрессионные материалы. В других вариантах осуществления предмет 102 одежды может не содержать компрессионного слоя 114.
Одному или нескольким из слоев, включающих нижний слой 106, разделительный слой 108, отражающий слой 110, гидрофобный слой 112 и/или компрессионный слой 114 могут быть приданы такие функциональные возможности, как водостойкость, водонепроницаемость, защита от химикатов, огнестойкость, способность обеспечивать заземление, размагничивание и/или т.п. Эти функциональные возможности могут придаваться предмету 102 одежды без помех для его эксплуатации, как описано в изобретении. Каждый из слоев 106, 108, 110, 112 и/или 114 может содержать компрессионные материалы, композитные материалы и/или синтетические материалы. Один или несколько из слоев 106, 108, 110, 110 и/или 114 могут быть связаны друг с другом с помощью сшитых стежков, иглопробивания, наслаивания, прошивания, связующих веществ, клеев, застежек, зажимов, кнопок, защелок и/или другие средств.
Слоистая структура 100 предмета 102 одежды может использоваться для обеспечения как охлаждающего, так и согревающего эффекта. Например, в некоторых вариантах осуществления жидкостью, введенной в нижний слой 106, может являться теплая жидкость, позволяющая пользователю предмета 102 одежды не замерзать в холодных условиях. Кроме того, когда предмет одежды 102 носят в холодных условиях, самый наружный гидрофобный слой 112 может быть герметизирован в обоих направлениях, чтобы пар и/или влага от кожного покрова 104 не попадала в окружающую среду или из окружающей среды на кожный покров 104. В качестве альтернативы, жидкостью, введенной в нижний слой 106, может являться холодная жидкость для охлаждения пользователя предмета 102 одежды в теплых условиях. Кроме того, когда предмет 102 одежды носят в теплых условиях, самый наружный гидрофобный слой 11 может являться открытым (например, вентилируемым) в обоих направлениях, чтобы пропускать пар и/или влагу (например, от кожного покрова 104 в окружающую среду и/или из окружающей среды на кожный покров 104).
На фиг. 1, иллюстрирующей слоистую структуру 100 предмета 102 одежды, также показан датчик 116. В слоистой структуре 100 предмета 102 одежды в различных положениях может быть размещен или иным образом встроен один или несколько датчиков (например, датчик 116). Датчик 116 может содержать несколько датчиков.
В некоторых вариантах осуществления датчик 116 может измерять биофизиологические показатели пользователя и/или характеристики предмета 102 одежды и/или отдельных слоев предмета одежды. Например, датчик 116 может собирать информацию, связанную с пользователем, такую как температура кожного покрова, частота сердечных сокращений, частота дыхания, проводимость кожного покрова и/или другую информацию, связанную с пользователем. Датчик 116 также может собирать информацию, связанную с предметом 102 одежды, такую как положение датчика, движение датчика, уровень жидкости, уровень влажности, уровень содержания влаги, толщина, вес, прочность на растяжение и/или т.п. Датчик 116 также может собирать информацию, связанную с окружающей средой снаружи предмета 102 одежды, такую как показатели условий окружающей среды, такие как температура воздуха, влажность воздуха, скорость ветра, температура сухого термометра, давление воздуха, высота над уровнем моря, инфракрасное, оптическое и ультрафиолетовое излучение и/или т.п.
Датчик 116 может содержать различные устройства ввода-вывода, описанные в изобретении, такие как зонд, исполнительный механизм, акселерометр, монитор и/или т.п. Как подробнее описано далее, в датчике 116 может быть воплощен один или несколько элементов вычислительной среды 1100, показанной на фиг. 11 и 12.
Датчик 116 может собирать данные с заданными интервалами выборки и/или преимущественно в режиме реального времени. В некоторых вариантах осуществления датчик 116 может передавать собранные данные центру сбора данных (например, центру 1004 сбора данных, показанному на фиг. 10) и/или другому центральному хранилищу данных для хранения и/или обработки. Датчик 116 также может передавать собранные данные пользовательскому устройству пользователя для управления функциональными возможностями предмета 102 одежды. Данные, собранные датчиком 116, могут передаваться датчиком 116 преимущественно одновременно со сбором данных через заданные интервалы после подключения к заданной сети и/или заданному устройству и/или т.п.
Центр сбора данных может принимать данные, собранные датчиком 11 устройства 102 одежды, а также данные, собранные другими датчиками на том же предмете 102 одежды и/или другими датчиками, на других предметах одежды. Таким образом, центр сбора данных может агрегировать информацию о различных предметах одежды, пользователях, лицах, носящих предметы одежды, средах и/или т.п.
Центр сбора данных может разрешать одному или нескольким пользователям получать доступ к этой агрегированной информации. Например, пользователю предмета 102 одежды может разрешаться доступ к данным, связанным с предметом 102 одежды, пользователем и/или условиям окружающей среды, посредством пользовательского устройства (например, смартфона, портативного устройства и/или т.п.). Пользователь предмета 102 одежды может использовать пользовательское устройство, которое поддерживает связь с центром сбора данных, с целью управления функциями предмета 102 одежды. Например, пользователь может определять на основании данных, связанных с предметом 102 одежды, представляемых ему посредством пользовательского устройства, что условия окружающей среды являются чрезвычайно холодными. В ответ пользователь может изменять одну или несколько настроек предмета 102 одежды и/или его слоев 106, 108, 1, 10, 112, 114 на определенный период времени таким образом, чтобы уменьшить отдачу тепла от предмета 102 одежды и увеличить отражение тепла внутрь в сторону кожного покрова 104. Таким образом, пользователь может избавить себя от невыгодных измерений теплового баланса на протяжении определенного времени (например, минут, часов, дней, неделей, месяцев и/или лет) в суровых условиях. Кроме того, пользователь предмета 102 одежды может достигать выгодного охлаждения в период активности, согревания период активности, предварительного охлаждения, предварительного согревания, последующего охлаждения, последующего согревания, интерактивного охлаждения и/или интерактивного согревания по желанию.
Кроме того, доступ к этой информации может получать пользователь, связанный с центром управления (например, центром 1008 управления, проиллюстрированным на фиг. 10). В центр управления могут входить разнообразные объекты, таких как больница, исследовательская лаборатория, компания, занимающаяся дизайном изделий, медицинское учреждение, полевая медицинская бригада экстренного реагирования, группа ресурсной поддержки, ИТ-центр и/или другое учреждение. Например, производитель предмета одежды может получать доступ к данным, хранящимся в центре сбора данных, посредством вычислительного терминала (например, ноутбука, настольного компьютера, планшета, смартфона и/или т.п.) и использовать данные, собранные датчиком 116, с целью модификации конструкций и внесения усовершенствований в предмет 102 одежды.
В некоторых вариантах осуществления данные, собранные и агрегированные центром сбора данных, могут использоваться центром управления в целях постоянного мониторинга условий окружающей среды, постоянного мониторинга поведения и/или жизненно важных показателей пользователя (например, здоровья и/или медицинской информации), выявления тенденций среди пользователей предметов одежды и/или т.п. Информация об окружающей среде может анализироваться вместе с данными за прошлый период, текущими данными и/или прогнозируемыми данными, связанными с предметом 102 одежды и/или пользователем. На основании анализа этих агрегированных данных датчиков центр управления может предупреждать персонал экстренного реагирования, если жизненно важные показатели пользователя говорят о том, что пользователь находится в опасности. В качестве другого примера, центр управления может иметь возможность регулировать функциональные возможности предмета 102 одежды, в целях повышения комфорта пользователя, достижения более высоких уровней рабочих параметров и/или иного обеспечения ситуационной осведомленности пользователя с течением временем. Центром управления также могут генерироваться различные отчеты.
В некоторых вариантах осуществления информация, хранящаяся в центре сбора данных, и/или информация, используемая пользователем и/или центром управления, может включать информацию о погоде, такую как текущие погодные условия, погодные условия за прошлый период и/или прогнозируемые погодные условия, данные качества воздуха внутри и/или снаружи, данные инфракрасного, ультрафиолетового и/или видимого солнечного излучения, данные высоты над уровнем моря и/или ее изменения, систематизированные данные местоположения и/или т.п. Информация, хранящаяся в центре сбора данных, и/или информация, используемая пользователем и/или центром управления, также может включать информацию, собранную датчиком 116, а также информацию, собранную другими датчиками в различные моменты времени. Данные, собранными в центре сбора обработки данных, можно сортировать, фильтровать, анализировать, обрабатывать, отображать и/или иначе манипулировать ими различными способами с целью их продуктивного использования центром управления и/или пользователем.
Как показано на фиг. 2, предмет одежды может содержать лицевую маску 200 (например, капюшон, головной убор, подшлемник, спортивную шапочку и/или т.п.), перчатки 202 (например, варежки и/или т.п.) и/или обувь 204 (например, носки, туфли, сандалии и/или т.п.). В некоторых вариантах осуществления лицевая маска 200 может полностью покрывать лицо пользователя. В некоторых вариантах осуществления обувь 204 может иметь резиновые и/или композитные подошвы для обеспечения сцепления.
Как показано на фиг. 3, предмет одежды может представлять собой комплект 300 для всего тела (например, комбинезон, костюм для скелетона, летный костюм и/или т.п.). В некоторых вариантах осуществления комплект 300 может изготавливаться из одной или нескольких соединенных смежных частей, покрывающих преимущественно все тело пользователя.
Как показано на фиг. 4, предметом одежды может являться манжета 400 для руки (например, компрессионная манжета, ортопедическая манжета, налокотник, наплечник, предплечник, манжета на запястье и/или т.п.). Манжета 400 для руки может иметь пройму, через которую проходит рука пользователя при надевании манжеты 400.
Как показано на фиг. 5, предметом одежды может являться манжета 500 для ноги (например, компрессионная манжета, ортопедическая манжету, наколенник, набедренник, наголенник, голеностопник и/или т.п.). Манжета 500 для ноги может иметь пройму, через которую проходит нога пользователя при надевании манжеты 500.
Как показано на фиг. 6, предметом одежды может являться подплечник 600 (например, компрессионную манжету, наплечная манжета, перевязь и/или т.п.). Подплечник 600 может иметь пройму, через которую проходит рука пользователя при надевании подплечника 600. Подплечник также может иметь отверстие, через которое проходит туловище пользователя при надевании подплечника 600.
Как показано на фиг. 7, предметом одежды может являться подбедренник 700 (например, компрессионную манжету, набедренная манжета, перевязь и/или т.п.). Подбедренник 700 может иметь пройму, через которую проходит нога пользователя при надевании подбедренника 700. Подбедренник 700 также может иметь отверстие, через которое проходит туловище пользователя при надевании подбедренника 700.
Как показано на фиг. 8, предметом одежды может являться одеяло 800 (например, компрессионное одеяло, покрывало, накидка, пальто, верхняя одежда, куртка, шарф и/или т.п.). Одеяло 800 может иметь открытое дно, чтобы ноги пользователя могли оставаться в работоспособном состоянии. В качестве альтернативы, пользователь может быть полностью завернут в одеяло.
Как показано на фиг. 9, предметом одежды может являться спальный мешок 900 (например, компрессионный спальный мешок, кокон и/или т.п.). Спальный мешок 900 может иметь закрытое дно, чтобы пользователь может быть целиком закутан в него.
На фиг. 10 проиллюстрирована вычислительная система 1000, обеспечивающая функции предметов одежды, описанных в изобретении. В некоторых вариантах осуществления в вычислительную систему 1000 может входить пользовательское устройство 1002, центр 1004 сбора данных и центр 1006 управления. Каждый из элементов, включающих пользовательское устройство 1002, центр 1004 сбора данных и центр 1006 управления, а также любой другой элемент вычислительной системы 1000 может быть коммуникативно связан друг с другим элементом посредством сети 1008, как описано в изобретении. По существу, пользовательское устройство 1002, центр 1004 сбора данных и центр 1006 управления могут обмениваться разнообразными данными в ходе действий, описанных изобретении.
Пользовательское устройство 1002 может быть связано с пользователем 1010 предмета 1012 одежды, как описано в изобретении. Например, пользовательское устройство 1002 может содержать лицевую маску 200, перчатки 202 и/или обувь 204, показанные на фиг. 2, комплект 300 для всего тела, показанный на фиг. 3, манжету 400 для руки, показанную на фиг. 4, манжету 500 для ноги, показанную на фиг. 5, подплечник 600, показанный на фиг. 6, подбедренник 700, показанный на фиг. 7, одеяло 800, показанное на фиг. 8, спальный мешок 900, показанный на фиг. 9, и/или любой другой предмет одежды, раскрытый изобретении. В некоторых вариантах осуществления пользовательское устройство 1002 может содержать аппаратные средства, такие как датчик, акселерометр, монитор, зонд, исполнительный механизм, термометр, клапан, порт, герметик, компьютерный чип, портативное вычислительное устройство, смартфон, интеллектуальные часы, носимое устройство, сенсорный экран, биометрическое устройство, вычислительное устройство и/или любой элемент вычислительной среды 1100, описанный со ссылкой на фиг. 11 и фиг. 12. Кроме того, пользовательское устройство 1002 может содержать множество пользовательских устройств, сконфигурированных поддерживать связь друг с другом. Например, пользовательское устройство 1002 может содержать предмет одежды с несколькими датчиками, а также смартфон для предоставления пользователю возможности управлять функциями предмета одежды.
Центр 1004 сбора данных может быть связан с центральным вычислительным устройством обработки данных, связанных с пользователями (например, пользователем 1010) и/или предметами одежды (например, предметом 1012 одежды). Например, центр 1004 сбора данных может служить центральным хранилищем для хранения и/или обработки собранных данных предметов одежды и/или пользовательских данных, к которым впоследствии могут обращаться различные пользователи. Центр 1004 сбора данных может содержать сервер для облачных вычислений, сервер мэйнфреймов, сервер контента, сервер связи, портативный компьютер, настольный компьютер, портативное вычислительное устройство и/или любой элемент вычислительной среды, как описано в изобретении (например, вычислительной среды 1100, показанной на фиг. 11 и фиг. 12). Центр 1004 сбора данных также может содержать множество вычислительных устройств, сконфигурированных поддерживать связь друг с другом.
Центр 1006 управления может быть связан с вычислительным устройством с целью осуществления удаленного доступа к данным, связанным с пользователями (например, пользователем 1010), окружающей средой и/или предметами одежды (например, предметом 1012 одежды). Например, центр 1006 управления может быть связан с вычислительным устройством в больнице, научно-исследовательской лаборатории, диспетчерском центре по чрезвычайным ситуациям, у провайдера-администратора информационных технологий (ИТ) и/или с другим сторонним средством, которое используется для доступа и/или обработки собранных данных, связанных с пользователями и/или предметами одежды. Центр 1006 управления может содержать портативный компьютер, настольный компьютер, портативное вычислительное устройство, смартфон, интеллектуальные часы, носимое устройство, сенсорный экран и/или любой элемент вычислительной среды, как описано в изобретении (например, вычислительной среды 1100 показанной на фиг. 11 и фиг. 12). Центр 1006 управления также может содержать множество вычислительных устройств, сконфигурированных поддерживать связь друг с другом.
Сетью 1008 может являться любая беспроводная и/или проводная сеть связи, которая обеспечивает связь между пользовательским устройством 1002, центром 1004 сбора данных и/или центром 1006 управления, а также с любым другим вычислительным устройством (например, сторонним сервером). Например, сетью 1008 может являться сеть Ethernet, сотовая сеть, компьютерная сеть, Интернет, беспроводная сеть Wi-Fi, беспроводная сеть Li-Fi, сеть Bluetooth, сеть радиочастотной идентификации (RFID), сеть связи ближнего радиуса действия (NFC), лазерная сеть и/или т.п. В некоторых вариантах осуществления сеть 1008 также может содержать множество сетей.
На фиг. 11 и фиг. 12 проиллюстрированы примеры функциональной схемы и блок-схемы вычислительной среды 1100 для обеспечения функций интеллектуальных предметов одежды, описанных в изобретении. В частности, на фиг. 11 представлена функциональная блок-схема вычислительной среды 1100, а на фиг. 12 представлена подробная блок-схема вычислительной среды 1100. Кроме того, в один или несколько элементов, показанных на фиг. 10, таких как пользовательское устройство 1002, центр 1004 сбора данных и/или центр 1006 управления, могут быть включены любые блоки и/или субблоки, описанные в изобретении со ссылкой на вычислительную среду 1100, показанную на фиг. 11 и/или фиг. 12. Вычислительная среда 1100 и/или любые из ее блоков и/или субблоков, описанных в изобретении, могут содержать общее аппаратное обеспечение, целевое аппаратное обеспечение и/или программное обеспечение.
Вычислительная среда 1100 может содержать, помимо других элементов, блок 1102 обработки, блок 1104 памяти, блок 1106 ввода-вывода и/или связной блок 1108. Как описано в изобретении, каждый из блоков, включающих блок 1102 обработки, блок 1104 памяти, блок 1106 ввода-вывода и/или связной блок 1108, может содержать множество соответствующих блоков, субблоков и/или элементов и/или иметь отношение к ним. Кроме того, каждый из блоков, включающих блок 1102 обработки, блок 1104 памяти, блок 1106 ввода-вывода и/или связной блок 1108, может быть оперативно и/или иначе коммуникативно связан друг с другом, чтобы обеспечивать функции предметов одежды, как описано в изобретении. Кроме того, блок 1102 обработки, блок 1104 памяти, блок 1106 ввода-вывода и/или связной блок 1108 могут относиться или быть включены в любое следующего: пользовательское устройство 1002, центр сбора 104 данных и/или центр 1006 управления, которые показаны на фиг. 10.
Блок 1102 обработки может управлять любым из одного или нескольких блоков 1104, 1106, 1108, а также любыми входящими в них субблоками, элементами, компонентами, устройствами и/или функциями, выполняемыми блоками 1104, 1106, 1108, входящими в вычислительную среду 1100. Описанные субэлементы вычислительной среды 1100 аналогичным образом также могут входить в любые другие блоки и/или устройства, входящие в систему 1000, показанную на фиг. 10. Кроме того, любые действия, которые, как описано в изобретении, выполняются процессором, могут выполняться только блоком 1102 обработки и/или блоком 1102 обработки в сочетании с одним или несколькими дополнительными процессорами, блоками, субблоками, элементами, компонентами, устройствами и/или т.п. Помимо этого, хотя на фиг. 11 и/или фиг. 12 показан только один блок 1102 обработки, в вычислительной среде 1100 или где-либо еще в общей системе (например, системе 1000, показанной на фиг. 10) может присутствовать или иным образом содержаться несколько блоков обработки. Таким образом, хотя команды могут описываться как выполняемые блоком 1102 обработки (и/или различными субблоками блока 112 обработки), команды могут одновременно, последовательно и/или иным образом выполняться одним или несколькими блоками обработки.
В некоторых вариантах осуществления блок 1102 обработки может быть реализован как одна или несколько микросхем блока обработки и/или блока графической обработки и может содержать аппаратное устройство, способное выполнять команды компьютера. Блок обработки 102 может выполнять команды, коды, компьютерные программы и/или сценарии. Команды, коды, компьютерные программы и/или сценарии могут приниматься от блока 1104 памяти, блока 1106 ввода-вывода, связного блока 1108 связи, субблоков и/или элементов упомянутых блоков, других устройств и/или вычислительных сред и/или т.п. и/или храниться в них.
В некоторых вариантах осуществления блок 1102 обработки может содержать среди других элементов такие субблоки, как блок 1110 управления профилями, блок 1112 управления контентом, блок 1114 определения местоположения, блок 1116 графической обработки, блок 1118 предметов одежды, блок 1120 модуляции, блок 1122 отклика и/или блок 1124 выделения ресурсов. Каждый из упомянутых субблоков блока 1102 обработки может быть коммуникативно и/или иным образом оперативно связан друг с другом.
Блок 1110 управления профилями может обеспечивать создание, модификацию, анализ, передачу и/или представление профиля, связанного с предметом одежды и/или пользователем предмета одежды (например, лицом носящим его). Например, блок 1110 управления профилями может управлять базой данных, связанной с пользователем, и может управлять информацией, связанной с предметом одежды, которую носит пользователь, как описано в изобретении. Блок 1110 управления профилями может принимать, обрабатывать, анализировать, систематизировать и/или иным образом преобразовывать любые данные, принятые от пользователя и/или другого вычислительного элемента, с целью формирования профиля пользователя и/или предмета одежды, который содержит личную информацию (например, возраст, вес, рост), жизненно важные показатели (например, частоту сердечных сокращений в состоянии покоя, температуру тела), контактную информацию (например, адрес, адрес электронной почты, номер телефона), информацию о предмета одежды (например, название модели, номер модели, количество жидкости, адсорбированной в каждом слое), информацию об устройстве (например, номер модели, тип устройства, информацию об операционной системе) и/или информацию о его местоположении (например, IP-адрес, координаты глобальной системы определения местоположения (GPS)).
Блок 1112 управления контентом может облегчать генерирование, модификацию, анализ, передачу и/или представление пользовательских интерфейсов для управления функциями предметов одежды и/или обработки данных, как описано в изобретении. Например, блок 1112 управления контентом может управлять аудиовизуальной средой и/или внешним видом данных приложения во время выполнения различных процессов. Мультимедийный контент, за который может отвечать блок 1112 управления контентом, может содержать рекламные объявления, изображения, текст, темы, аудиофайлы, видеофайлы, документы и/или т.п. В некоторых вариантах осуществления блок 1112 управления контентом также может взаимодействовать со сторонним сервером контента и/или ячейкой памяти.
Блок 114 определения местоположения может обеспечивать обнаружение, генерирование, модификацию, анализ, передачу и/или представление информации о местоположении. Информация о местоположении может содержать координаты глобальной системы определения местоположения (GPS), указатель километража, IP-адрес, аппаратный адрес (МАС-адрес), геолокационную информацию, адрес, номер порта, почтовый индекс, имя и/или номер прокси-сервера, информацию об устройстве (например, серийный номер) и/или т.п. В некоторых вариантах осуществления блок 1114 определения местоположения может содержать различные датчики, радар и/или другие специализированные аппаратные элементы, позволяющие блоку 1114 определения местоположения получать, измерять и/или иным образом преобразовывать информацию о местоположении в применимый формат.
Блок 1116 графической обработки может обеспечивать генерирование, модификацию, анализ, обработку, передачу и/или представление данных. В некоторых вариантах осуществления блок 1116 графической обработки может использоваться для визуализации визуального контента с целью представления в вычислительном устройстве, для анализа собранных данных и/или т.п. Блок 1116 графической обработки также содержать несколько графических процессоров и, соответственно, может быть сконфигурирован осуществлять и/или выполнять параллельно несколько процессов.
Блок 1118 предметов одежды может обеспечивать работу одного или нескольких датчиков, встроенных в предметы одежды. Например, блок 1118 предметов одежды может использоваться локально в предмете одежды, чтобы позволять сети датчиков принимать и/или передавать различные сигналы. Например, блок 1118 предметов одежды может контролировать жизненно важные показатели пользователя, обнаруживать условия окружающей среды и/или т.п. В некоторых вариантах осуществления блок 1118 предметов одежды может содержать графические процессоры и/или другие последовательные или параллельные элементы обработки для обеспечения эффективного функционирования предметов одежды. Блок 1118 предметов одежды может использовать разнообразные описанные в изобретении устройства ввода-вывода для обеспечения функционирования предметов одежды, такие как датчики, исполнительные механизмы, клапаны, насосы, дозаторы, механические, проглатываемые, встроенные, носимые датчики, датчики на основе гибкой органической печатной электроникой (PFOE), симплексные и связанные в сеть датчики в сочетании с сопряженными микропроцессорными программируемыми логическими контроллерами, платами Arduino и/или т.п.
Блок 1120 модуляции может обеспечивать точную обработку в реальном времени данных, собранных блоком 1118 предметов одежды, чтобы обеспечивать возможность любых модуляций (например, настройку) предмета одежды в ответ на обнаруженные условия окружающей среды, жизненно важные показатели пользователя и/или желаемые характеристики. Блок 1120 модуляции может принимать сигналы от модуля 1118 предметов одежды и/или передавать ему сигналы, чтобы пользователь мог получать желаемые характеристики одежды. Например, после определения того, что пользователь находится в условиях чрезвычайно холодной окружающей среды путем анализа собранных датчиками данных, блок 1120 модуляции может передавать блоку 1118 предметов одежды команды увеличить количество тепла, отражаемого в направлении тела с целью поддержания и/или повышения внутренней температуры тела пользователя.
Блок 1122 отклика может обеспечивать последующую обработку собранных датчиками данных диспетчерами скорой помощи, исследователями и/или другими пользователями. Блок 1122 отклика может генерировать предупреждения или рекомендации для оказания медицинской помощи пользователю, генерировать отчеты на стадиях исследования и разработки новых предметов одежды и/или технологий производства предметов одежды и/или т.п.
Блок 1124 распределения ресурсов может обеспечивать определение, мониторинг, анализ и/или распределение вычислительных ресурсов среди предметов одежды и/или вычислительных систем, описанных в изобретении. Например, вычислительная система 1000, показанная на фиг. 10, может обеспечивать большой объем (например, множество) соединений связи между большим числом обслуживаемых предметов одежды и/или устройств (например, пользовательским устройством 1002, центром 1004 сбора данных и/или центром 1006 управления). По существу, потребность в вычислительных ресурсах вычислительной среды 1100 (и/или любого субблока упомянутых блоков), таких как вычислительная мощность, пространство памяти, пропускная способность сети и/или т.п., может являться высокой в различные периоды работы. Соответственно, блок 1124 распределения ресурсов может быть сконфигурирован управлять выделением различных вычислительных ресурсов по мере возникновения потребности в них у конкретных блоков и/или субблоков вычислительной среды 1100 и/или других вычислительных сред. В некоторых вариантах осуществления блок 1124 распределения ресурсов может содержать датчики и/или другое специализированное аппаратное обеспечение для мониторинга характеристик каждого блока и/или субблока вычислительной среды 1100, а также аппаратное обеспечение для реагирования на потребности в вычислительных ресурсах каждого блока и/или субблока. В некоторых вариантах осуществления блок 1124 распределения ресурсов может использовать вычислительные ресурсы второй отдельной вычислительной среды, отличающейся от вычислительной среды 1100, для обеспечения желаемой операции.
Например, блок 1124 распределения ресурсов может определять число одновременных соединений связи и/или входящих запросов обработки данных и/или изображений. Затем блок 1124 распределения ресурсов может определять, что число одновременных соединений связи и/или входящих запросов соответствует заданному пороговому значению и/или превышает его. На основе этого блок 1124 распределения ресурсов может определять количество дополнительных вычислительных ресурсов (например, вычислительную мощность, пространство памяти конкретной энергонезависимой машиночитаемой запоминающей среды, полосу пропускания сети и/или т.п.), которое требуется блоку 1102 обработки, блоку 1104 памяти, блоку 1106 ввода-вывода, блоку 1108 связи и/или любому субблоку упомянутых блоков для обеспечения безопасной и эффективной работы вычислительной среды 1100 при поддержании числа одновременных соединений и/или входящих запросов. Блок 1124 распределения ресурсов может затем извлекать, передавать, управлять, выделять и/или иным образом распределять определенное(-ые) количество(-а) вычислительных ресурсов каждому элементу (например, блоку и/или субблоку) вычислительной среды 1100 и/или другой вычислительной среды.
В некоторых вариантах осуществления факторы, влияющие на распределение вычислительных ресурсов блоком 1124 распределения ресурсов, могут включать число текущих соединений связи и/или других соединений по каналу связи, число предметов одежды и/или устройств в сети, период времени, в течение которого вычислительные ресурсы требуются одному или нескольким элементам вычислительной среды 1100, и/или т.п. В некоторых вариантах осуществления вычислительные ресурсы могут выделяться и/или распределяться среди множества вторых вычислительных сред, входящих в вычислительную среду 1100, на основании одного или нескольких упомянутых выше факторов. В некоторых вариантах осуществления распределение вычислительных ресурсов блоком 1124 распределения ресурсов может включать переключение переключателя, регулирование мощности обработки, регулирование объема памяти, разделение запоминающего элемента, передачу данных, управление одним или несколькими устройствами ввода и/или вывода, модификацию различных протоколов связи и/или т.п. блоком 1124 распределения ресурсов. В некоторых вариантах осуществления блок 1124 распределения ресурсов может обеспечивать использование методов параллельной обработки, таких как выделение множества графических процессоров, входящих в блок 112 обработки.
В некоторых вариантах осуществления блок 1104 памяти может использоваться для хранения, вызова, приема, передачи и/или доступа к различным файлам и/или информации во время работы вычислительной среды 1100. Например, блок 1104 памяти может использоваться для хранения информации о профилях пользователей, информации о предметах одежды, данных датчиков, генерированных отчетов и/или т.п. Блок 1104 памяти может содержать носители данных различных типов, такие как твердотельные носители данных, носители данных на жестких дисках и/или т.п. Блок 1104 памяти может содержать выделенные аппаратные элементы, такие как жесткие диски и/или серверы, а также элементы программного обеспечения, такие как накопители на основе облачных вычислений. Например, блок 1104 памяти может содержать различные субблоки, такие как блок 1126 операционной системы, блок 1128 данных приложения, блок 1130 интерфейса прикладного программирования, блок 1132 хранения профилей, блок 1134 хранения контента, блок 1136 хранения данных датчиков, защищенный анклав 1138 и/или блок 1140 кэш-памяти.
Блок 1104 памяти и/или любой из его субблоков, описанных в изобретении, может содержать оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) и/или вспомогательное запоминающее устройство различных форм. ОЗУ может использоваться для хранения часто меняющихся данных и/или для хранения команд, которые могут выполняться блоком 112 обработки. Например, хранимыми данными может являться команда, текущее рабочее состояние вычислительной среды 1100, предполагаемое рабочее состояние вычислительной среды 1100 и/или т.п. В качестве дополнительного примера данные, хранящиеся в блоке 1104 памяти, могут содержать команды, относящиеся к различным способам и/или функциям, описанным в изобретении. ПЗУ может являться энергонезависимым запоминающим устройством, которое может иметь меньший объем памяти, чем объем памяти вспомогательного запоминающего устройства. ПЗУ может использоваться для хранения команд и/или данных, которые могут быть считываться во время выполнения машинных команд. В некоторых вариантах осуществления доступ к ОЗУ и ПЗУ может являться более быстрым, чем доступ к вспомогательному запоминающему устройству. Вспомогательное запоминающее устройство может состоять из одного или нескольких накопителей на магнитных дисках и/или на магнитной ленте и может использоваться для энергонезависимого хранения данных или в качестве устройства хранения данных переполнения, если ОЗУ недостаточно велико для хранения всех рабочих данных. Вспомогательное запоминающее устройство может использоваться для хранения программ, которые могут загружаться в ОЗУ, когда такие программы выбраны для выполнения. В некоторых вариантах осуществления блок 1104 памяти может содержать одну или несколько баз данных для хранения любых данных, описанных в изобретении. Дополнительно или в качестве альтернативы, блок 1104 памяти может использовать одну или несколько вспомогательных баз данных, расположенных на удалении от вычислительной среды 1100.
Блок 1126 операционной системы может облегчать развертывание, хранение, доступ, выполнение и/или использование операционной системы, используемой вычислительной средой 1100 и/или любой другой вычислительной средой, описанной в изобретении. В некоторых вариантах осуществления операционная система может содержать различные аппаратные и/или программные элементы, которые служат структурной основой, позволяющей процессору 1102 выполнять различные операции обработки, описанные в изобретении. В блоке 1126 операционной системы могут дополнительно храниться различные фрагменты информации и/или данных, связанных с работой операционной системы и/или вычислительной среды 1100 в целом, такие как состояние вычислительных ресурсов (например, вычислительная мощность, доступность памяти, использование ресурсов и/или т.п.), информация о времени исполнения, модули для непосредственного выполнения операций, описанных в изобретении, и/или т.п.
Блок 1128 данных приложения может облегчать развертывание, хранение, доступ, выполнение и/или использование приложения, используемого вычислительной средой 1100 и/или любой другой вычислительной средой, описанной в изобретении (например, пользовательским устройством 1002, центром 1004 сбора данных и/или центром 1006 управления, которые показаны на фиг. 10). Например, от пользователей может требоваться загружать, получать доступ и/или иным образом использовать программное приложение в вычислительном устройстве с целью выполнения различных операций, описанных в изобретении. В блоке 1128 данных приложения как таковом может храниться любая информация и/или данные, связанные с приложением. Информация, содержащаяся в блоке 1128 данных приложения, может позволять пользователю и/или процессору компьютера выполнять различные операции, описанные в изобретении. В блоке 1128 данных приложения могут дополнительно храниться различные фрагменты информации и/или данных, связанные с работой приложения и/или вычислительной среды 1100 в целом, например, состояние вычислительных ресурсов (например, вычислительная мощность, доступность памяти, использование ресурсов и/или т.п.), информация о времени исполнения, модули для непосредственного выполнения операций, описанных в изобретении, и/или т.п.
Модуль 300 интерфейса прикладного программирования (API) может облегчать развертывание, хранение, доступ, выполнение и/или использование информации, связанной с интерфейсами прикладного программирования вычислительной среды 1100 и/или любой другой вычислительной среды, описанной в изобретении. Например, вычислительная среда 1100 может содержать один или несколько интерфейсов прикладного программирования, позволяющих различным устройствам, приложениям и/или вычислительным средам поддерживать связь друг с другом и/или использовать общие данные. Соответственно, модуль API 130 может включать базы данных API, содержащие информацию, к которой могут осуществлять доступ и/или которую могут использовать приложения и/или операционные системы других устройств и/или вычислительных сред. В некоторых вариантах осуществления каждая база данных API может быть связана со специализированной физической схемой, входящей в блок 1104 памяти и/или блок 1130 API. Кроме того, поскольку каждая база данных API может являться общедоступной и/или частной, для доступа к информации через базу данных API могут требоваться учетные данные для аутентификации.
Блок 1132 хранения профилей может облегчать развертывание, хранение, доступ и/или использование информации, связанной с профилями пользователей и/или предметов одежды. Например, в блоке 1132 хранения профилей может храниться профиль пользователя, идентификационная информация, жизненно важные показатели, информация об одежде, информация о местоположении и/или метаданные, связанные с пользователем и/или предметом одежды. В некоторых вариантах осуществления блок 1132 хранения профилей может поддерживать связь с блоком 1110 управления профилями с целью приема и/или передачи информацию, связанной с пользователем и/или предметом одежды.
Блок 134 хранения контента может облегчать развертывание, хранение, доступ и/или использование информации, связанной с запрошенным контентом, вычислительной средой 1100 и/или любой другой вычислительной средой, описанной в изобретении. Например, в блоке 1134 хранения контента может храниться один или несколько пользовательских интерфейсов, информация о приложениях и/или метаданные, которые должны представляться пользователю и/или иным образом использоваться во время операций, описанных в изобретении. В некоторых вариантах осуществления блок 134 хранения контента может поддерживать связь с модулем 112 управления контентом с целью приема и/или передачи файлов контента.
Блок 1136 хранения данных датчиков может облегчать развертывание, хранение, доступ, анализ и/или использование информации, связанной с пользователями и/или предметами одежды, по мере ее сбора во время работы эксплуатации предметов одежды. Например, в блоке 1136 хранения данных датчиков могут храниться жизненно важные показатели пользователя, информация о мышечной активности, информация о кровяном давлении, информация о внешней окружающей среде, информация о вязкости жидкости и/или т.п. В некоторых вариантах осуществления блок 136 хранения данных датчика может поддерживать связь с графическими процессорами 1116, блоком 1118 предметов одежды, блоком 1120 модуляции и/или блоком 1122 отклика с целью облегчения анализа любого сохраненного кадра изображения и/или сопутствующей информации.
Безопасный анклав 1138 может облегчать безопасное хранение данных. В некоторых вариантах осуществления безопасный анклав 1138 может содержать секционированную часть входящего в блок 1104 памяти носителя данных, которая защищена различными мерами безопасности. Например, безопасный анклав 1138 может быть защищен аппаратными средствами. В других вариантах осуществления защищенный анклав 1138 может содержать один или несколько межсетевых экранов, механизмов шифрования и/или других основанных на безопасности протоколов. Перед предоставлением пользователю доступа к данным, хранящимся в безопасном анклаве 1138, от него могут требоваться учетные данные пользователю для аутентификации 1138.
Блок 1140 кэш-памяти может облегчать краткосрочное развертывание, хранение, доступ, анализ и/или использование данных. В некоторых вариантах осуществления блок 1140 кэш-памяти может служить местом кратковременного хранения данных, что позволяет быстро получать доступ к данным, хранящихся в блоке 1140 кэш-памяти. В некоторых вариантах осуществления блок 1140 кэш-памяти может содержать ОЗУ и/или носители других типов, которые обеспечивают быстрый вызов хранящихся данных. Блок 1140 кэш-памяти может содержать секционированную часть входящего в блок 1104 памяти носителя данных.
Блок 1106 ввода-вывода может содержать аппаратные и/или программные элементы, позволяющие вычислительной среде 1100 принимать, передавать и/или представлять информацию. Например, элементы блока 1106 ввода-вывода могут использоваться для захвата данных датчиков, связанных с пользователем, окружающей средой и/или предметом одежды, для приема входных данных, вводимых пользователем посредством пользовательского устройства, представления информации пользователю и/или т.п. Таким образом, блок 1106 ввода-вывода может позволять вычислительной среде 1100 взаимодействовать с пользователем предмета одежды. Как описано в изобретении, блок 1106 ввода-вывода может содержать субблоки, такие как устройство 1142 ввода-вывода, блок 1144 калибровки ввода-вывода и/или видеодрайвер 1146.
Устройство 1142 ввода-вывода может облегчать прием, передачу, обработку, представление, отображение, ввод и/или вывод информации в результате выполнения процессов, описанных в изобретении. В некоторых вариантах осуществления устройство 1142 ввода-вывода может содержать множество устройств ввода-вывода. Например, устройство 1142 ввода-вывода может содержать разнообразные элементы, которые позволяют захватывать данные датчиков, таких как датчик, камера, зонд, термометр, микрофон, клапан, насос и/или т.п. Устройство 1142 ввода-вывода также может содержать аппаратное обеспечение для взаимодействия с пользователем, такое как дисплей, клавиатура, сенсорный экран, кнопка, датчик, биометрический сканер, лазер, микрофон, камера и/или другой элемент для приема и/или сбора входных данных ввода от пользователя. Дополнительно и/или в качестве альтернативы, устройство 1142 ввода-вывода может содержать дисплей, экран, датчик, вибрационный механизм, светодиод, динамик, сканер радиочастотной идентификации (RFID) и/или другой элемент для представления и/или иного вывода данных пользователю. В некоторых вариантах осуществления устройство 1142 ввода-вывода может поддерживать связь с одним или несколькими элементами блока 1102 обработки и/или блока 1104 памяти с целью выполнения операций, описанных в изобретении.
Блок 1144 калибровки ввода-вывода может облегчать калибровку устройства 1142 ввода-вывода. Например, блок 1144 калибровки ввода-вывода может обнаруживать и/или определять одну или несколько настроек устройства 1142 ввода-вывода, а затем регулировать и/или изменять настройки, чтобы устройство 1142 ввода-вывода могло работать более эффективно.
В некоторых вариантах осуществления блок 1144 калибровки ввода-вывода может использовать драйвер 1146 (или несколько драйверов) для калибровки устройства 1142 ввода-вывода. Например, драйвер 1146 датчиков может обеспечивать соответствующую калибровку датчиков, включенных в предмет одежды, в ответ на различные команды. В некоторых вариантах осуществления устройство 1142 ввода-вывода может калиброваться модулем 1144 калибровки ввода-вывода на основании информации, содержащейся в драйвере 1146.
Блок 1108 связи может облегчать установление, обслуживание, контроль и/или прекращение связи (например, коммуникационного соединения) между вычислительными устройствами системы интеллектуальных предметов одежды, описанной в изобретении. Блок 1108 связи может дополнительно обеспечивать связь между различными элементами (например, блоками и/или субблоками) вычислительной среды 1100. В некоторых вариантах осуществления блок 1108 связи может содержать блок 1148 сетевых протоколов, шлюз 1150 API, механизм 1152 шифрования и/или устройство 1154 связи. Блок 1108 связи может содержать аппаратные и/или программные элементы.
Блок 1148 сетевых протоколов может облегчить установление, поддержание и/или завершение соединения связи между вычислительной средой 1100 и другой вычислительной средой (например, пользовательским устройством 1002, центром 1004 сбора данных и/или центром 1006 управления, которые показаны на фиг. 10) посредством сети. Например, блок 1148 сетевых протоколов может обнаруживать и/или определять протокол связи, требуемый конкретной сетью и/или типом сети. Протоколы связи, используемые блоком 1148 сетевых протоколов, могут включать протоколы Wi-Fi, протоколы Li-Fi, протоколы сотовой сети передачи данных, протоколы Bluetooth®, протоколы WiMAX, протоколы Ethernet, протоколы связи по линии электропередачи (PLC) и/или т.п. В некоторых вариантах осуществления облегчение связи между вычислительной средой 1100 и любым другим устройством, а также любым элементом, внутренним по отношению к вычислительной среде 1100, может включать преобразование и/или перевод данных из формы, совместимой с первым протоколом связи, в форму, совместимую со вторым протоколом связи. В некоторых вариантах осуществления блок 1148 сетевых протоколов может определять и/или контролировать объем трафика данных, чтобы затем определять, какой конкретный сетевой протокол должен использоваться для установления соединения видеосвязи, передачи данных и/или выполнения других операций, описанных в изобретении.
Шлюз 1150 API может облегчать предоставление другим устройствам и/или вычислительным средам доступа к блоку 1130 API блока 1104 памяти вычислительной среды 1100. Например, пользовательское устройство может осуществлять доступ к блоку 1130 API через шлюз 1150 API. В некоторых вариантах осуществления API-шлюз 1150 может требоваться для проверки учетных данных пользователя пользовательского устройства до предоставления пользователю доступа к блоку 1130 API. API-шлюз 1150 может содержать команды, позволяющие вычислительной среде 1100 обмениваться информацией и использовать ее совместно с другим устройством.
Механизм 1152 шифрования может облегчать преобразование, шифрование, кодирование, дешифрование и/или декодирование информации, принимаемой, передаваемой и/или хранимой вычислительной средой 1100. С помощью механизма шифрования каждая передача данных может шифроваться, кодироваться и/или преобразовываться по соображениям безопасности, и любые принимаемые данные могут быть шифроваться, кодироваться и/или преобразовываться до их обработки и/или сохранения. В некоторых вариантах осуществления механизм 1152 шифрования может генерировать ключ шифрования, ключ кодирования, ключ преобразования и/или т.п., которые могут передаваться вместе с любым содержанием данных.
Устройство 1154 связи может содержать разнообразные аппаратные и/или программные средства, специально предназначенные для обеспечения связи между вычислительной средой 1100 и другим устройством, а также связи между элементами вычислительной среды 1100. В некоторых вариантах осуществления устройство 1115 связи может содержать один или несколько радиопередатчиков, микросхем, аналоговых внешних интерфейсных аппаратных средств (AFE), антенн, блоков обработки, запоминающих устройств, других логических устройств и/или других компонентов для варианты осуществления протоколов связи (проводной или беспроводной) и сопутствующие функциональные возможности для облегчения связи между вычислительной средой 1100 и любым другим устройством. Дополнительно и/или в качестве альтернативы, устройство 1154 связи может содержать модем, модемный банк, устройство Ethernet, такое как маршрутизатор или коммутатор, интерфейс универсальной последовательной шины (USB), последовательный интерфейс, устройство сети Token Ring, распределенный интерфейс передачи данных по волоконно-оптическим каналам (FDDI), устройство и/или компонент устройства беспроводной локальной сети (WLAN), приемопередатчик, такой как устройство многостанционного доступа с кодовым разделением каналов (CDMA), приемопередатчик глобальной системы связи с подвижными объектами (GSM) приемопередатчик универсальной системы мобильной связи (UMTS), приемопередатчик сети связи с перспективой развития (LTE), устройство протокола общемировой совместимости широкополосного беспроводного доступа (WiMAX), канал связи GPS, радиочастотный ретранслятор для сетевой связи в одном или нескольких режимах, включающих передачу в радиочастотных диапазонах согласно схеме распределения частот, санкционированных и выделенных Федеральной комиссией по связи (FCC) и Международным союзом электросвязи (ITU) (ELF через THF), таких как частоты для радиолюбительской цифровой и речевой связи согласно части 97 Правил Федеральной комиссией по связи или частоты для коммерческой цифровой и речевой связи речи согласно части 13 Правил Федеральной комиссией по связи, лазер, позволяющий осуществлять дистанционный обмен данными телеметрии с пользователями предметов одежды в условиях окружающей среды, а также с другими промышленными или непромышленными сетевыми устройствами с целью анализа и сбора информации о характеристиках, безопасности, возможностях и текущей необходимой адаптации (например, устройствами для управления тепловым балансом человека на основе Интернета вещей), и/или другое устройство, используемое в целях связи.
Хотя выше описаны различные варианты осуществления в соответствии с раскрытыми принципами, следует понимать, что они представлены только в качестве примера и не являются ограничивающими. Так, широта и объем реализаций не ограничены ни одним из вышеописанных примеров осуществления, а должны определяться только в соответствии с формулой изобретения и ее эквивалентами, вытекающими из настоящего изобретения. Кроме того, вышеупомянутые преимущества и признаки, которые раскрыты в описанных вариантах осуществления, не должны ограничивать применимость заявленных притязаний к способам и структурам, обеспечивающим любое или всех из вышеуказанных преимуществ.
Различные используемые термины имеют особые значения в данной области техники. Вопрос о том, следует ли толковать конкретный термин как такой "специальный термин", зависит от контекста, в котором этот термин используется. Термин "связанный с", "поддерживающий связь с", "с возможностью поддержания связи с", "в пределах дальности связи" или другие подобные термины в целом следует толковать в широком смысле, включающем ситуации, когда связь и соединения осуществляются напрямую между указанными элементами или через одного или нескольких посредников между указанными элементами, в том числе через Интернет или какую-либо другую сеть связи. "Сеть", "система", "среда" и другие подобные термины обычно относятся к сетевым вычислительным системам, в которых воплощена одна или несколько особенностей настоящего раскрытия. Эти и другие термины следует толковать в свете контекста, в котором они используются в настоящем изобретении, и того, как эти термины будут понимать специалисты в данной области техники в раскрытом контексте. Вышеприведенные определения не исключают других значений, которые могут придаваться этим терминам на основании раскрытого контекста.
Слова, относящиеся к сравнению, измерению и времени, такие как "во время", "эквивалентный", "в течение", "завершенный" и т.п., следует понимать как означающие "преимущественно во время", "преимущественно эквивалентный", "преимущественно в течение", "преимущественно завершенный" и т.д., при этом "преимущественно" означает, что такие сравнения, измерения и временные интервалы применимы для достижения подразумеваемым образом или в прямой форме указанного желаемого результата.
Соответственно, содержащиеся в описании заголовки разделов приведены в соответствии с рекомендациями Раздела 37, статьи 1.77 Свода федеральных нормативных актов США или для облегчения поиска информации. Эти заголовки не ограничивают и не характеризуют варианты осуществления, заявленные в каких-либо пунктах формулы изобретения, которые могут вытекать из настоящего описания.
В частности и в качестве примера, несмотря на заголовок "Область техники, к которой относится изобретение", такие пункты формулы изобретения не должны быть ограничена терминологией, выбранной этом разделе для описания так называемой области техники, к которой относится изобретение. Кроме того, описание технологии в разделе "Предпосылки создании изобретения" не должно считаться признанием того, что определенная технология является прототипом какого-либо изобретения, раскрытого в настоящем описании. Раздел "Краткое изложение сущности изобретения" также не должен рассматриваться в качестве характеристики вариантов осуществления, заявленных в формуле изобретения. Помимо этого, любое упоминание "варианта осуществления" в единственном числе в настоящем описании не следует использовать в качестве доказательства того, что в настоящем описании заявлен лишь единственный элемент новизны. Во множестве пунктов формулы изобретения, вытекающих из настоящего описания, может быть заявлено входить множество вариантов осуществления, и соответственно в таких пунктах формулы изобретения заявлены охраняемые ими варианты осуществления изобретения и его эквиваленты. Во всех случаях объем таких пунктов формулы изобретения рассматривается согласно их существу в свете настоящего описания, и не должен быть ограничен приведенными в описании заголовками разделов. Любые слова, следующие за терминами "включающий", "включать", "например" или любую аналогичную фразу, следует интерпретировать как наглядные и не должны ограничивать универсальность предшествующих слов.
Наконец, хотя для обозначения сходных элементов для удобства могут использоваться одинаковые ссылочные номера, следует понимать, что каждый из различных примеров осуществления может рассматриваться как отличающаяся разновидность.
1. Предмет одежды, содержащий:
нижний слой, содержащий гидрофильный материал и преимущественно насыщенный водной смесью, при этом нижний слой сконфигурирован находиться в контакте с кожным покровом пользователя, чтобы обеспечивать проводящую отдачу тепла от кожного покрова пользователя водной смеси и поддерживать контакт водной смеси с кожным покровом пользователя в течение определенного времени, когда пользователь носит предмет одежды;
проницаемый разделительный слой, расположенный на наружной поверхности нижнего слоя и в непосредственном контакте с ней, при этом разделительный слой сконфигурирован пропускать пар из водной смеси в направлении окружающей среды и обеспечивать проводящий барьер с целью ограничения отдачи тепла от окружающей среды кожному покрову пользователя;
отражающий слой, расположенный на наружной поверхности разделительного слоя, при этом отражающий слой сконфигурирован модулировать тепловую проницаемость предмета одежды; и
гидрофобный слой, расположенный на наружной поверхности отражающего слоя.
2. Предмет одежды по п. 1, в котором водная смесь содержит воду и, по меньшей мере, одно из следующего: этанол, пропанол и изопропанол.
3. Предмет одежды по п. 1, в котором спирт составляет, по меньшей мере, приблизительно 5% по объему водной смеси.
4. Предмет одежды по п. 3, в котором спирт составляет не более приблизительно 50% по объему водной смеси.
5. Предмет одежды по п. 1, в котором нижний слой сконфигурирован поглощать водную смесь, по меньшей мере, посредством, по меньшей мере, одного из следующего: поверхностной адсорбции волокнами, впитывания в сердцевину волокон, пропитывания, смачивания, погружения и электростатического осаждения.
6. Предмет одежды по п. 1, дополнительно содержащий датчик, расположенный между нижним слоем и гидрофобным слоем и сконфигурированный осуществлять сбор данных, связанных, по меньшей мере, с одним из следующего: пользователем, предметом одежды, одним или несколькими слоями одежды и окружающей средой.
7. Предмет одежды по п. 6, дополнительно содержащий блок, сконфигурированный управлять функциями предмета одежды в ответ на данные, собранные датчиком.
8. Предмет одежды по п. 6, дополнительно содержащий передатчик, сконфигурированный передавать собранные датчиком данные центру сбора данных.
9. Система, содержащая:
предмет одежды по п. 6;
центр сбора данных, сконфигурированный принимать и хранить данные, собранные датчиком; и
центр управления, сконфигурированный обрабатывать данные, принимаемые центром сбора данных.
10. Система по п. 9, дополнительно содержащая пользовательское устройство, связанное с пользователем предмета одежды и сконфигурированное отображать данные, собранные датчиком.
11. Система по п. 9, в которой центр управления сконфигурирован определять на основании обработки данных, собранных датчиком, по меньшей мере, одно из следующего: настройку, которую необходимо выполнить в отношении предмета одежды, усовершенствование, которое необходимо выполнить в отношении предмета одежды, и медицинское обслуживание, которое необходимо предоставить пользователю.
12. Система по п. 9, в которой центр управления связан, по меньшей мере, с одним из следующего: исследовательской лабораторией, поставщиком медицинских услуг, диспетчером службы экстренного реагирования и пользователем одежды.
13. Система по п. 9, в которой предмет одежды содержит, по меньшей мере, одно из следующего: лицевую маску, капюшон, головной убор, подшлемник, спортивную шапочку, перчатки, варежки, обувь, носки, туфли, сандалии, комплект для всего тела, комбинезон, костюм для скелетона, летный костюм, манжету для руки, компрессионную манжету, ортопедическую манжету, налокотник, наплечник, предплечник, манжету на запястье, манжету для ноги, наколенник, набедренник,
наголенник, голеностопник, наплечную манжету, подплечник, перевязь, набедренную манжету, подбедренник, одеяло, компрессионное одеяло, покрывало, накидку, пальто, верхнюю одежду, куртку, шарф, спальный мешок, компрессионный спальный мешок и кокон.
14. Предмет одежды по п. 6, в котором датчик сконфигурирован осуществлять сбор данных, связанных с пользователем.
15. Предмет одежды по п. 14, в котором данными, связанными с пользователем предмета одежды, является, по меньшей мере, одно из следующего: вес, рост, частота сердечных сокращений, кровяное давление, температура тела, температура кожного покрова, скорость метаболизма и движение пользователя.
16. Предмет одежды по п. 6, в котором датчик сконфигурирован осуществлять сбор данных, связанных с окружающей средой.
17. Предмет одежды по п. 16, в котором данными, связанными с окружающей средой, является, по меньшей мере, одно из следующего: температура воздуха, влажность воздуха, скорость ветра, температура по сухому термометру, температура по влажному термометру, давление воздуха, высота над уровнем моря, инфракрасное излучение, оптическое излучение и ультрафиолетовое излучение.
18. Предмет одежды по п. 1, в котором в разделительном слое имеется одно или несколько вентиляционных отверстий.
19. Предмет одежды по п. 1, в котором в отражающем слое имеется одно или несколько закрываемых отверстий.
20. Предмет одежды по п. 1, в котором в гидрофобном слое имеется одно или несколько вентиляционных отверстий.
21. Предмет одежды по п. 1, содержащий, по меньшей мере, одно из следующего: лицевую маску, капюшон, головной убор, подшлемник, спортивную шапочку, перчатки, варежки, обувь, носки, туфли, сандалии, комплект для всего тела, комбинезон, костюм для скелетона, летный костюм, манжету для руки, компрессионную манжету, ортопедическую манжету, налокотник, наплечник, предплечник, манжету на запястье, манжету для ноги, наколенник, набедренник,
наголенник, голеностопник, наплечную манжету, подплечник, перевязь, набедренную манжету, подбедренник, одеяло, компрессионное одеяло, покрывало, накидку, пальто, верхнюю одежду, куртку, шарф, спальный мешок, компрессионный спальный мешок и кокон.
