Pasaulyje jau sukurta daug įvairios išmaniosios aprangos, tačiau proveržį stabdo, kaip sako ekspertai, vertinimo algoritmų trūkumas. Lietuvių komanda pamėgino įveikti šią problemą – sukurti algoritmą, kuris, atsižvelgdamas į žmogaus būklę realiu laiku, duotų nurodymus, koks turėtų būti fizinis krūvis, kad treniruotė būtų sveika ir efektyvi. Pasaulyje jau sukurta daug įvairios išmaniosios aprangos, tačiau proveržį stabdo, kaip sako ekspertai, vertinimo algoritmų trūkumas. Kad būtų ne tik registruojami duomenys, bet ir pateikiamas sprendimas, kaip žmogus turėtų elgtis konkrečiu atveju. Lietuvių komanda pamėgino įveikti šią problemą – sukurti algoritmą, kuris, atsižvelgdamas į žmogaus būklę realiu laiku, duotų nurodymus, koks turėtų būti fizinis krūvis, kad treniruotė būtų sveika ir efektyvi.
Trijų metų projektą „Išmanioji apranga sportui ir sveikatinimui („CareWare“) finansavo Mokslo, inovacijų ir technologijų agentūra (MITA) pagal tarptautinę programą „Eureka“. Jį įgyvendino Lietuvos sporto universiteto (LSU) Sporto mokslo ir inovacijų instituto tyrėjai kartu su Kauno technologijos universiteto (KTU) matematikais, informatikais bei tekstilininkais ir dviem įmonėmis: UAB „Audimas“ bei programavimo srityje dirbančia UAB „Optitecha“. Tarptautinio informacinių technologijų projekto „CareWare“ partnerės buvo belgų ir prancūzų įmonės. Lietuvių komandos koordinatorius – prof. Jonas Liudas Poderys.
Išmanūs marškinėliai
Nemažas iššūkis
Kaip pasakojo LSU Sporto mokslo ir inovacijų instituto mokslo darbuotoja sporto fiziologė dr. Kristina Poderienė, projekto tikslas buvo sukurti arba ištobulinti išmaniosios aprangos sistemas, kad atsirastų galimybė integruoti jas susiejant visus daviklius tarpusavyje įvairiais vartojimo atvejais. Pavyzdžiui, prancūzų komanda buvo atsakinga už išmaniosios aprangos panaudojimą pagyvenusių žmonių gyvenimo kokybei ir sveikatos priežiūrai gerinti, belgų – sunkių ligonių gydymui ir reabilitacijai, lietuvių – sportui ir sveikatinimui.
„Mūsų kuriamą produktą, pavadintą išmaniąja funkcinės būklės ir fizinio aktyvumo stebėsenos sistema, sudarė dvi pagrindinės dedamosios: išmanieji marškinėliai ir programinė įranga. Į marškinėlius integruoti penki elektrodai, pagaminti sidabro jonų audinio pagrindu, fizinio krūvio metu registruoja gana švarų, t.y. geros kokybės, elektrokardiogramos (EKG) signalą. Tai iš tikrųjų buvo nemažas iššūkis, – pabrėžė dr. K. Poderienė. – Registruoti geros kokybės EKG yra labai sudėtinga, nes judant registruojamas ir raumenų aktyvumas. Jų signalai yra stipresni nei širdies.“
Parenkant vietas, kur integruoti elektrodus, taip pat kokius audinius naudoti, kokį elektrodų dizainą sukurti, kad jie registruotų kuo geresnės kokybės EKG signalą ir būtų galima fizinio krūvio metu išgauti reikalingą informaciją, kartu dirbo KTU tekstilininkai, įmonės „Audimas“ specialistai ir LSU sporto fiziologai. KTU matematikai ieškojo būdų, kaip iš triukšmingo signalo ištraukti naudingą informaciją, kūrė filtravimo, duomenų vertinimo metodikas.
Individualizuotos treniruotės
Išmanieji marškinėliai penkiais integruotais elektrodais registruoja tris EKG derivacijas, tam tikrus širdies elektrinius impulsus, fizinio krūvio metu ir bevieliu „Bluetooth“ ryšiu signalas siunčiamas į mobilųjį telefoną. Ten programine įranga signalas apdorojamas, analizuojamas ir vartotojui teikiamas grįžtamasis ryšys realiu laiku. Tai reiškia, kad vartotojui jam suprantama kalba suformuluojami nurodymai-rekomendacijos, kaip jis turėtų sportuoti, pavyzdžiui, greičiau ar lėčiau bėgti. Jei iškyla kokia nors pavojinga situacija, paprašoma sumažinti fizinį krūvį. Jei rodikliai vis tiek blogi, paprašoma nutraukti treniruotę. Jei viskas vyksta gerai, pasakoma, kada žmogus pasiekė tos dienos pratybų tikslą.
Rekomenduojama, kad pratybų krūvis ir trukmė būtų individualūs. Taigi atsižvelgiama ne tik į žmogaus fizinę būklę, bet ir konkrečios dienos rytinę savijautą. Pavyzdžiui, jei žmogus blogai išsimiegojęs, pavargęs ar peršalęs, jo pratybos turėtų būti ne tokios intensyvios, nes tai ne stiprintų jo sveikatą, veikiau blogintų būklę.
Pasak dr. K. Poderienės, tokios individualizuotos pratybos turi trukti tol, kol širdies susitraukimų skaičius (jų suma) pasieks tam tikrą dydį. Pavyzdžiui, jei žmogus greičiau bėgs, tai pratybų tikslas bus pasiektas per trumpesnį laiką, jei lėčiau – nustatytas širdies susitraukimų skaičius bus pasiektas per ilgesnį laiką.
Pranašesni už analogiškus produktus
Lietuvių komandos sukurti išmanieji marškinėliai, palyginti su dabar rinkoje esančiais analogiškais produktais, garantuotų labai aukšto lygio individualizavimą. Pavyzdžiui, laikrodžių apyrankės ar ant krūtinės dedami pulsometrai yra pagrįsti tik širdies susitraukimo dažnio registravimu, ir toks individualizavimas yra labai mažo lygio.
„Ar teisingai žmogus treniruojasi, vadinamoji viršutinė saugi širdies susitraukimų dažnio riba apskaičiuojama iš 220 atėmus žmogaus amžių – jos peržengti nerekomenduojama.
Kad širdies funkcinės galimybės lavėtų, būtina viršyti 50 proc. širdies susitraukimų dažnio rezervo, t.y. intervalo nuo ramybės būsenos, pavyzdžiui, miegant ar ryte tik prabudus, iki pačios didžiausios saugios širdies susitraukimų dažnio ribos. Jeigu mankštos ar pratybų metu širdies susitraukimų dažnis pasieks 70 – 85 proc. šio rezervo, tai lavinamasis pratybų efektas bus didžiausias. Tokios yra rekomendacijos“, – aiškino sporto fiziologė.
Tačiau šie skaičiai yra vidutiniai. Konkrečiu atveju žmogus gali būti gerai treniruotas ar silpnos sveikatos, ir treniruočių individualizavimo reikėtų didesnio. Be to, anksčiau minėtos rekomendacijos neatsižvelgia į konkretaus žmogaus kiekvieną dieną kintančią būseną. Arba profesionalių sportininkų atveju – į būtinybę adaptuotis išvykus į varžybas kitoje šalyje, kitoje geografinėje zonoje. Jei sportininkas pradės intensyviai treniruotis, kol dar nėra adaptavęsis, pablogins situaciją, organizme vykstantys adaptacijos procesai sulėtės. Taigi ir esant tokiai situacijai naujoji įranga leidžia stebėti ir vertinti sportininko būseną, užtikrinti, kad į varžybų startą jis stos geriausiai pasirengęs.
Lietuvių komandos sukurta sistema gali būti taikoma vertinti ir koreguoti profesionalių sportininkų fizinį krūvį per pratybas, teikti rekomendacijas, kaip turėtų treniruotis sportininkas. Naudodamasis šia įranga, sportininkas galėtų be perstojo sekti savo būseną. Kartu nesantis treneris ar gydytojas, prisijungęs prie programos, taip pat galėtų realiu laiku stebėti, kaip sportininko organizmo būsena kinta per pratybas, ir teikti rekomendacijas, kitaip tariant, efektyviau valdyti krūvio poveikį organizmo adaptaciniams procesams.
Išmaniaisiais marškinėliais jau susidomėjo viena belgų įmonė. Lietuvių komandai pateikė pasiūlymą. Kitas strateginis kelias, pasak dr. K. Poderienės, būtų kartu su partneriais Lietuvoje diegti produktą į rinką. Tada reikėtų per papildomą projektą patiems bandyti sukurti pigesnį kardiografą. Šiam projektui jis pirktas iš vokiečių, dėl to labai pabrango visa sistema. Taigi, reikia spręsti ir šią problemą. Dabar vyksta diskusijos tarp partnerių, kurį kelią pasirinkti.
Siekiant inovacijų proveržio būtina, kad pažangi idėja, inovatyvus produktas lengviau rastų savo investuotoją – Lietuvoje ar užsienyje. Būtent tokią užduotį išsikėlė atviras mokslinių tyrimų ir eksperimentinės plėtros tinklas „OPEN R&D Lietuva“, subūręs visus šalies valstybinius universitetus, mokslinių tyrimų institutus, mokslo ir technologijų parkus bei atviros prieigos centrus. Didžiausias Baltijos šalyse inovacijų infrastruktūros, paslaugų ir kompetencijos tinklas padeda susitikti moderniausias technologijas plėtojantiems Lietuvos tyrėjams su mūsų šalies ir užsienio verslininkais, skatina jų bendradarbiavimą.
