Printed strain sensors for wearables and Iot.
Φόρτωση...
Ημερομηνία
2024-10-30
Τίτλος Εφημερίδας
Περιοδικό ISSN
Τίτλος τόμου
Εκδότης
ΕΛΜΕΠΑ, Σχολή Μηχανικών (ΣΜΗΧ), ΔΠΜΣ Νανοτεχνολογία για Ενεργειακές Εφαρμογές
Επιβλέπων
Περίληψη
The Internet of Things (IoT) and wearable technology blend represents a transformative synergy in tech. This work kicks off by outlining IoT fundamentals and unique traits of wearables. A deep dive into IoT-enabled wearable hardware explores sensors, microcontrollers, connectivity, batteries, and interfaces.
The focus shifts to strain sensors, detailing classifications (resistive, capacitive, optical), fabrication methods like 3D printing, and materials, mechanisms, and design considerations. Applications cross over healthcare, sports, gaming, robotics, and more.
The experimental setup is presented in detail, featuring commercial sensors, electronic interfaces (op-amp, voltage divider), and data processing tools (Python, NumPy, Pandas, Matplotlib). Integration through Wi-Fi connection with IoT platforms like ThingSpeak and Blynk, using ESP8266, is explored.
The conclusion highlights sensor output, online monitoring, analysis, and automation. It wraps up with conclusive remarks and future research avenues.
Η μίξη του Διαδικτύου των Πραγμάτων (IoT) και της φορετής (wearable) τεχνολογίας προωθεί τον μετασχηματισμό της τεχνολογίας. Αυτή η εργασία ξεκινάει περιγράφοντας τα θεμελιώδη χαρακτηριστικά των συσκευών IoT και τις ιδιαιτερότητες των φορετών συσκευών. Γίνεται λεπτομερής ανάλυση των επιμέρους τμημάτων των φορετών συσκευών IoT εξερευνώντας τους αισθητήρες, τους μικροελεγκτές, τη δυνατότητα σύνδεσης στο Διαδίκτυο, τις μπαταρίες ως πηγή ενέργειας και τα παρελκόμενα τους. Στις επόμενες σελίδες η προσοχή στρέφεται στους αισθητήρες παραμόρφωσης (strain), περιγράφοντας τις βασικές κατηγορίες τους και τις μεθόδους κατασκευής τους όπως η τρισδιάστατη εκτύπωση, μαζί με χρησιμοποιούμενα υλικά, και τα φαινόμενα που επηρεάζουν τη λειτουργία τους. Οι εφαρμογές τους εκτείνονται από την υγειονομική φροντίδα, τον αθλητισμό, τα παιχνίδια, μέχρι τη ρομποτική. Η πειραματική διάταξη που χρησιμοποιήθηκε περιγράφεται λεπτομερώς, η οποία περιλαμβάνει τον εμπορικό αισθητήρα, τις ηλεκτρονικές διατάξεις διεπαφής, τον μικροελεγκτή Arduino Uno. Επιπρόσθετα εξετάζεται η δυνατότητα επικοινωνίας του αισθητήρα μέσω Wi-Fi με πλατφόρμες IoT όπως το ThingSpeak και το Blynk, χρησιμοποιώντας την πλακέτα ESP8266. Στη συνέχεια των πειραματικών αποτελεσμάτων, της εξ αποστάσεως παρακολούθησης του αισθητήρα καθώς και της υλοποίησης αυτοματισμών. Η εργασία κλείνει παρουσιάζοντας τα συμπεράσματα και τις πιθανές κατευθύνσεις για μελλοντική έρευνα.
Η μίξη του Διαδικτύου των Πραγμάτων (IoT) και της φορετής (wearable) τεχνολογίας προωθεί τον μετασχηματισμό της τεχνολογίας. Αυτή η εργασία ξεκινάει περιγράφοντας τα θεμελιώδη χαρακτηριστικά των συσκευών IoT και τις ιδιαιτερότητες των φορετών συσκευών. Γίνεται λεπτομερής ανάλυση των επιμέρους τμημάτων των φορετών συσκευών IoT εξερευνώντας τους αισθητήρες, τους μικροελεγκτές, τη δυνατότητα σύνδεσης στο Διαδίκτυο, τις μπαταρίες ως πηγή ενέργειας και τα παρελκόμενα τους. Στις επόμενες σελίδες η προσοχή στρέφεται στους αισθητήρες παραμόρφωσης (strain), περιγράφοντας τις βασικές κατηγορίες τους και τις μεθόδους κατασκευής τους όπως η τρισδιάστατη εκτύπωση, μαζί με χρησιμοποιούμενα υλικά, και τα φαινόμενα που επηρεάζουν τη λειτουργία τους. Οι εφαρμογές τους εκτείνονται από την υγειονομική φροντίδα, τον αθλητισμό, τα παιχνίδια, μέχρι τη ρομποτική. Η πειραματική διάταξη που χρησιμοποιήθηκε περιγράφεται λεπτομερώς, η οποία περιλαμβάνει τον εμπορικό αισθητήρα, τις ηλεκτρονικές διατάξεις διεπαφής, τον μικροελεγκτή Arduino Uno. Επιπρόσθετα εξετάζεται η δυνατότητα επικοινωνίας του αισθητήρα μέσω Wi-Fi με πλατφόρμες IoT όπως το ThingSpeak και το Blynk, χρησιμοποιώντας την πλακέτα ESP8266. Στη συνέχεια των πειραματικών αποτελεσμάτων, της εξ αποστάσεως παρακολούθησης του αισθητήρα καθώς και της υλοποίησης αυτοματισμών. Η εργασία κλείνει παρουσιάζοντας τα συμπεράσματα και τις πιθανές κατευθύνσεις για μελλοντική έρευνα.
Περιγραφή
Λέξεις-κλειδιά
Internet of things (IoT), 3D printing, Sensor, Wearable technology, Διαδίκτυο των πραγμάτων, 3D εκτύπωση, Αισθητήρας, Φορετή τεχνολογία