Наш сегодняшний пост приурочен к Дню рождения команды Promwad. 10 лет назад — в начале июня 2004 года — небольшая группа выпускников технического ВУЗа из Минска основала компанию, которая стала одним из крупнейших дизайн-центров в Восточной Европе с полным циклом разработки электроники на заказ: от идеи до постановки на массовое производство.
Мы уже рассказывали об истории развития Promwad в своем первом хабрапосте «Личный опыт: хобби = бизнес?», подготовили инструкцию «Как создать новый продукт для рынка электроники», а затем в течение года написали еще 25 статей о различных аспектах проектирования современных электронных устройств для мирового рынка.
В этот раз мы поделимся своим опытом в разработке мобильных гаджетов для здоровья и мониторинга окружающей среды и проанализируем последние тенденции рынка в этой сфере.
Мобильные гаджеты, интеллектуальная среда (ambient intelligence) и интернет вещей — это одни из самых популярных современных трендов в разработке потребительской электроники. Они выводят мышление инженеров и программистов за рамки конкретного устройства в новое измерение, охватывающее практически всю среду обитания человека. На стыке информатики, электроники, эргономики и искусственного интеллекта появляется новый мир, в котором люди окружены интуитивно понятным интерфейсом, встроенным в различные вещи, которые они используют в повседневной жизни — домашнюю электротехнику, автомобили, мобильные устройства, системы освещения и энергоснабжения.
Новые технологии позволяют спроектировать электронные устройства и мобильные приложения для самых разных сфер применения. Одно из самых востребованных на сегодня направлений — это разработка новых мобильных гаджетов для заботы о здоровье пользователей, так называемый тренд «здоровье 2.0», в рамках которого пользователи принимают активное участие в профилактике, мониторинге и диагностике заболеваний.
Ведущие производители компонентов учитывают этот тренд в своей линейке продукции, выпуская малопотребляющие микроконтроллеры с различным набором периферии. Все большую популярность в мире набирают различные гаджеты для смартфонов: измерители концентрации глюкозы в крови, дозиметры, измерители влажности, радиометры, измерители нитратов в продуктах, адаптеры для различной медицинской техники (измерители сердечного ритма) и т.п.
В процессе разработки таких устройств важно выбрать оптимальную технологию для интеграции мобильного гаджета с самим смартфоном. Список доступных вариантов включает:
- Разъемы питания и обмена данными (microUSB, Lightning и 30-контактный разъем Apple)
- Беспроводные интерфейсы (NFC, WiFi, Bluetooth)
- Аудиоинтерфейс (аудиоджек)
Каждая из этих технологий имеет свои достоинства и недостатки, рассмотрим их более подробно:
1. Разъемы питания и обмена данными
(microUSB, Lightning и 30-контактный разъем Apple)
Компактные размеры и малое энергопотребление — базовые технические требования к мобильным гаджетам. Используя разъем питания и обмена данными для подключения к смартфону, мы решаем сразу две задачи: гаджет получает не только информацию, но и питание. А если мы рассматриваем частный случай — работу с microUSB — то разработка будет недорогая и относительно несложная.
Однако эти достоинства перекрываются серьезным недостатком — мы не сможем сделать универсальный гаджет для разных типов смартфонов (iOS vs Android). Более того, при работе с разъемом Lightning и 30 pin Apple нам придется получить спецификации на протокол передачи данных и потратиться на покупку относительно дорогих разъемов. Также стоимость разработки возрастет из-за реализации интерфейса передачи данных (как для USB, так и для Apple).
2. Беспроводные интерфейсы
(NFC, WiFi, Bluetooth)
Очевидные достоинства — возможность использовать гаджет на расстоянии от смартфона и универсальность (мы сможем работать практически с любыми типам устройств). Недостатки: высокое энергопотребление, габариты и стоимость.
3. Аудиоинтерфейс
(аудиоджек)
По нашему мнению, это наиболее перспективный выбор для ряда проектов: низкая стоимость, распространенность разъема для корпуса и платы, гибкость протокола и универсальность. В большинстве случаев этот вариант является единственно возможным для унификации мобильного гаджета, т.к. аудиоджек одинаков для всех современных смартфонов, в отличие от информационного порта. Также при использовании доступа к устройству через аудиоинтерфейс разработчикам не приходится запрашивать у производителя информацию о протоколе передачи данных.
Аудиоджек может быть двух видов: с монтажом в корпус и непосредственно на плату гаджета
Тем не менее, у этого варианта тоже есть свои недостатки. Во-первых, программистам придется разрабатывать низкоуровневое ПО для гаджета для реализации протокола обмена по аудиоинтерфейсу. Во-вторых, понадобится реализовать дополнительный источник питания в гаджете, так как мощности сигнала, передаваемого по аудиоинтерфейсу, недостаточно. Исключение составляет iPhone, но в этом случае накладываются более жесткие ограничения на уровень энергопотребления гаджета.
Мы выбрали из своего портфолио несколько примеров, чтобы показать потенциальные возможности и функциональность электронных устройств и мобильных приложений для мониторинга здоровья и окружающей среды:
Lapka — набор датчиков для iPhone
По заказу стартапа Lapka мы разработали конструкцию корпусов, произвели установочную партию и подготовили к массовому производству нитратомер, радиометр, измерители электромагнитных полей и влажности.
Устройства подключаются к смартфонам компании Apple через аудиоинтерфейс, используют энергоресурсы и процессор iPhone, а результаты измерений выводят на экран в интерфейсе мобильного приложения.
Специалисты Promwad проанализировали различные образцы древесины, пластика и металла, чтобы выбрать оптимальные сочетания для производства. Сегодня эти устройства успешно продаются в США, Канаде и России.
Более подробная информация по проекту на нашем сайте: разработка конструкции корпуса Lapka.
Портативный дозиметр-радиометр «ДО-РА»
По заказу ОАО «Евразия Интерсофт» мы разработали дизайн и конструкцию корпусов для модельного ряда устройств «ДО-РА» (DO-RA, dosimeter-radiometer), которые предназначены для измерения радиации. Эти миниатюрные датчики подключаются к различным мобильным устройствам, используют их энергоресурсы, а результаты измерений отображают в интерфейсе специальной программы для Android или iOS.
Более подробная информация по проекту на нашем сайте: промдизайн для устройства DO-RA.
Сейчас мы работаем над очередным проектом в этой сфере, который ориентирован на российский рынок (гаджет будет работать со смартфонами на базе iOS и Android). После выхода устройства мы поделимся с читателями «Хабра» более подробной информацией.
В СМИ регулярно появляются анонсы новых мобильных устройств, созданных в рамках концепции «Здоровье 2.0» — серийные устройства и рабочие прототипы: спортивные браслеты; гаджеты для формирования правильной осанки; датчики iPhone, позволяющие сделать электрокардиограмму и даже мобильные медицинские лаборатории с большим списком функциональных возможностей.
Наше видение мобильных приложений в области мониторинга здоровья и окружающей среды заключается в следующем: на сегодняшний день разработано большее количество датчиков для осуществления измерений, однако при этом очень мало приложений для анализа полученных данных, которые позволили бы провести самодиагностику, сделать обоснованный вывод о здоровье человека и отправить результаты специалистам. Именно в этом направлении мы и работаем в этом году.
Надеемся, что наши публикации на Хабре были для вас полезными. Мы благодарны всем, кто написал свои отзывы о наших разработках, поделился вопросами и предложениями. Мы по-прежнему верим, что любовь к своему делу — это прямой и самый короткий путь к счастью.
Желаем вам новых идей и успешных проектов,
команда Promwad
