مقدمه: انقلاب 5G و قابل تحمل

تقاطع شبکه های تلفن همراه نسل پنجم و تکنولوژی پوشیدنی آماده است تا چگونگی تعامل ما با داده ها، بدن های ما و جهان اطراف ما را دوباره تعریف کند، در حالی که پوشیدنی های فعلی به بلوتوث یا Wi-Fi متکی هستند، 5G سرعت سلولی، تاخیر اتصال فوق العاده کم، و تراکم دستگاه را افزایش می دهد، این تغییر اجازه می دهد تا رابط های محاسباتی اولیه به جای دوستان تلفن های تلفن های همراه تنها تبدیل شوند، به دنبال عینک های هوشمند، حتی در بخش های هوشمند، و حتی در ساعت 20، و قطعات سیستم عامل، و سیستم عامل، و سیستم عامل، سرعت رشد می باشد.

پیشرفت در طراحی Weable

مینیاتوراسیون و ادغام قطعات

فشار به سمت پوشیدنی های 5G، نسل جدیدی از سخت افزار فشرده، کارآمد قدرت را می طلبد.سیستم-در بسته بندی (SiP) در حال حاضر ادغام پردازنده های پایه باند، انتهای جبهه RF و حافظه را به یک ماژول کوچکتر از یک اتصال انگشت، این اجازه می دهد تا تولید کنندگان برای کاهش ردپای دستگاه بدون قربانی عملکرد، به عنوان مثال، نسل بعدی هوشمند ساعت 5G کمتر از یک باتری فعلی، از 4G، باتری های مشابه، می خورند.

مواد سازگار با انعطاف پذیر و سازگار با Bio

طراحان فراتر از فلز سفت و سخت و شیشه حرکت می کنند. تابلوهای مدار چاپی انعطاف پذیر، بسترهای پلیمری کریستالی مایع، و عایق های رسانای کشش پذیر پوشیدنی ها را قادر می سازد تا خم شوند، پیچ و خم شوند و مطابق با بدن باشند. پلیمر های سازگار با زیستی جدید - مانند سیلیکون پزشکی با ترکیبات ضد میکروبی - تحریک پوست و اجازه می دهد تا 24/7 تحقیق از [F: [۳] مجله الکترونیکی "شکرهیم" به طور مستقیم می تواند نشان دهد که چگونه الکترود های ضد میکروبی "ش "شکره ای" را به طور مستقیم می تواند پوست مخلوط کند.

سفارشی سازی و آزادی زیبایی

پوشیدنی های 5G، طرح های تک اندازه-fits-all Template را تجزیه می کنند – جایی که کاربران باندها، سنسورها و حتی شکل های صفحه را مبادله می کنند – اجازه می دهند شخصی سازی برای مد، فعالیت و نیازهای پزشکی را انجام دهند، برخی از تولید کنندگان در حال حاضر در حال توسعه آرایه های چاپ صفحه نمایش هستند که می توانند برای متناسب با مچ دست یا قفسه سینه فرد برش داده شوند.

نوآوری های اتصال با 5G

ارتباطات کم ارتفاع قابل جبران (URLLC)

قابلیت URLLC 5G تاخیر را به عنوان یک میلی ثانیه ارائه می دهد، که امکان تبادل داده های تقریباً در دسترس است.برای پوشیدنی ها، این بدان معنی است که بازخوردهای مثبت در زمان واقعی در دستکش های جراحی، هشدار های تشخیص فوری و همگام سازی تجارب چند دستگاه در تنظیمات صنعتی، عینک های هوشمند 5G متصل می توانند دستورالعمل هایی را که به روز رسانی قاب- فریم به روز رسانی می کنند، کاهش نرخ خطا بیش از 60٪.

Edge Computing و Data Rulety

به جای ارسال تمام داده های سنسور خام به سرورهای ابر دور، 5G پوشیدنی ها از محاسبات لبه تلفن همراه (MEC) که در ایستگاه پایه قرار دارند، استفاده می کنند، این باعث کاهش ترافیک backhaul و کاهش زمان پاسخ به میکرو ثانیه برای مانیتورهای بهداشتی می شود، داده های بیومتریک حساس را می توان به صورت محلی پردازش کرد و تنها خلاصه های ناشناس منتقل شده برای ارائه دهندگان مراقبت های بهداشتی، بهبود حریم خصوصی و انطباق با روش های محاسباتی یکپارچه (AAF) اجازه می دهد.

شبکه سازی خدمات قبل از آن

شبکه 5G سست کردن اپراتورهای را قادر می سازد تا شبکه های مجازی اختصاصی را برای کلاس های خاص دستگاه اختصاص دهند. نظارت پوشیدنی یک بیمار قلب را می توان به یک برش "مراقبت انتقادی" با پهنای باند تضمین شده و فوق العاده کم رنگ اختصاص داد، در حالی که یک ردیاب تناسب اندام از یک برش باند استاندارد استفاده می کند، این تمایز تضمین می کند که داده های حیاتی هرگز به تأخیر نمی افتد، حتی در استادیوم های شلوغ یا مناطق اضطراری.

تاثیر بر سلامت و شیوه زندگی

نظارت مداوم بر سلامت با سنسور های بالینی-Grade

پوشیدنی های 5G سنسورهای پاکسازی شده FDA را برای گلوکز خون، فشار خون و حتی سطوح شیردهی ترکیب می کنند.همراه با بارگذاری داده های کم اعتبار، پزشکان می توانند هشدارهای زمان واقعی برای آریتمی، حوادث هیپوگلیسمی متصل یا بحران های بیش از حد گلوکز را دریافت کنند.

آموزش شخصی AI-Driven Personal Coaching

تراشه های Edge AI بر روی پوشیدنی ها مدل های یادگیری ماشین را به صورت محلی اجرا می کنند، بازخورد فوری را ارائه می دهند.یک حلقه هوشمند می تواند نشانه های اولیه بیماری را با تجزیه و تحلیل دما، تنوع ضربان قلب و روند ضربان نفس تشخیص دهد، سپس اهداف روزانه کاربر را تنظیم کند، این الگوریتم ها پایه های فردی را یاد می گیرند، پیش بینی های دقیق تر از میانگین جمعیت را ارائه می دهند.

واقعیت افزوده و تجربه های هیجان انگیز

پهنای باند بالا 5G از عینک واقعیت مخلوط پشتیبانی می کند که اطلاعات دیجیتالی را بر روی دنیای فیزیکی بدون علاقه مندان به تناسب اندام می تواند یک مربی اجرای هولوگرافیک را دنبال کند که سرعت را بر اساس بیومتریک زمان واقعی تنظیم می کند. مسافران ترجمه زنده از نشانه ها و منوهایی را که در زمینه بینایی خود ارائه شده اند، دریافت می کنند.

ادغام IOT Ecosystem

ماانس ها به مرکز مرکزی یک شبکه شخصی تبدیل می شوند، به طور مستقیم با دستگاه های هوشمند خانه، وسایل نقلیه و تجهیزات پزشکی از طریق 5G. یک ساعت هوشمند می تواند یک درب ماشین را باز کند، تنظیمات ترموستات را تنظیم کند و موسیقی را به گوش بی سیم به طور همزمان - همه بدون تلفن.این دستگاه ارتباطات (mTC) از هزاران دستگاه موجود در هر کیلومتر مربع پشتیبانی می کند و به طور واقعی برای اطلاعات محیط زیست.

چالش ها و ملاحظات

امنیت داده ها و خطرات حریم خصوصی

اتصال همیشه سهام حفاظت از داده ها را افزایش می دهد.اطلاعات بیومتریک غیرقابل جایگزینی است؛ یک رمز عبور سرقت شده می تواند تغییر کند، اما یک الگوی اثر انگشت یا آیریس نمی تواند.تولید کنندگان باید رمزگذاری سطح سخت افزاری، مسدود کردن امن و کنترل رضایت کاربر را اعمال کنند.

زندگی باتری در مقابل معاملات عملکردی

مودم های سرعت بالا 5G انرژی بیشتری نسبت به LTE یا بلوتوث مصرف می کنند. نوآوری ها در پرتو سازی، رادیوهای بیدار و برداشت انرژی (از گرما یا حرکت بدن) حیاتی هستند. بسیاری از دستگاه ها اتصال هیبریدی را اتخاذ می کنند: استفاده از بلوتوث کم انرژی برای کارهای روزمره و تعویض به 5G تنها برای انتقال داده های بزرگ یا هشدار اضطراری.

مقررات و نگرانی های طیف

ماانس ها بر روی باندهای فرکانس چندگانه، از جمله موج میلی متری (mmWave) که سرعت بالایی را فراهم می کند، اما نفوذ ضعیف دارد.Ensuring سازگاری جهانی رومینگ نیاز به آنتن های چند باند و رادیوهای تعریف شده با نرم افزار دارد. علاوه بر این، قرار گرفتن طولانی مدت در زمینه های فرکانس های بالاتر در حال انجام است؛ سازمان جهانی بهداشت همچنان به نظارت بر دستورالعمل های تحقیق و ایمنی به روز رسانی ادامه می دهد.

بازار بخش بندی و Interoperability

بدون استانداردهای مشترک، پچ بهداشتی از یک تولید کننده ممکن است با یک ساعت هوشمند از یک دیگر صحبت نکند.تعامل صنعت مانند اتحاد اتصال در حال کار بر روی API های جهانی برای پوشیدنی های پزشکی است، اما پذیرش همچنان ناهموار است.

آینده چشم انداز و روند نوظهور

ارتباط با AI و Edge Autonomy

موج بعدی پوشیدنی ها به جای اینکه دائماً داده ها را به ابر منتقل کنند، به طور نیمه خودکار عمل می کند، دستگاه ها مدل های AI را به صورت محلی اجرا می کنند، تنها زمانی که لازم است همگام سازی می کنند، هزینه های پهنای باند را کاهش می دهد و حریم خصوصی کاربر را افزایش می دهد.ما ممکن است پوشیدنی هایی را مشاهده کنیم که یاد می گیرند تا پیش از شروع میگرن، حملات آسم یا تشنج های صرع را پیش از ساعت ها پیش بینی کنند.

فراتر از 5G: آماده سازی برای 6G

تحقیقات در مورد 6G (که در حدود 2030) وعده های فرکانس تراhertz، تاخیر زیر میلی ثانیه، و سنجش یکپارچه.Wearables می تواند پس از آن ارائه های هولوگرافیک از حیاتی کاربر در زمان واقعی ارسال کند. ITU شبکه 2030 گروه تمرکز شبکه 2030 در حال حاضر تعریف الزامات برای چنین برنامه هایی از جمله دستگاه های زیر 10 ثانیه ای برای تاخیر در اینترنت است.

پارچه های هوشمند و نامرئی

ادغام واقعی به این معنی است که پوشیدنی ها از لباس های مختلف قابل تشخیص هستند. نخ های هدایت کننده، سنسورهای بافته شده و آنتن های انعطاف پذیر به طور مستقیم به پیراهن، جوراب و لاف زدن تعبیه می شوند. اتصال 5G در منسوجات هوشمند اجازه می دهد نظارت مداوم بدون نیاز کاربران به برنامه های خلبان جداگانه در ورزش حرفه ای در حال حاضر استفاده از لباس های هوشمند برای ردیابی فشار عضلانی و خستگی در طول بازی.

مراقبت های بهداشتی از خانه تا بیمارستان

مصرف کننده های COVID-19 اپیدمی تسریع در درمان تله سلامت و پوشیدنی های 5G برای انجام روال نظارت بر بیمارستان از راه دور تنظیم شده اند. بیماران پس از جراحی می توانند با یک باند هوشمند که بهبود زخم را ردیابی می کند تخلیه شوند و هشدار به پزشکان ارسال می کند. مراقبان Dementia از پچ های فعال GPS همراه با 5G برای جلوگیری از سرگردان شدن استفاده می کنند.

به طور خلاصه، آینده پوشیدنی های 5G در پایه ای از طراحی نوآورانه قرار می گیرد که راحتی، سفارشی سازی و قابلیت اطمینان بالینی را اولویت بندی می کند، با نوآوری های اتصال که بینش های زمان واقعی و یکپارچه را باز می کنند، در حالی که چالش های اطراف باتری، حریم خصوصی، و استاندارد سازی باقی می ماند، همگرایی 5G، لبه، محاسبات و AI دستگاه هایی را تولید می کند که فقط به طور واقعی یکپارچه شده اند، و یکپارچه به ابزارهای ایمنی انسان در دهه آینده، و قابل مشاهده خواهد کرد.