Da điện tử không dây: Các ngành công nghiệp chuyển đổi và tương tác giữa con người

Trang chủ / Tin tức / Phân tích cảnh quan / Da điện tử không dây: Các ngành công nghiệp chuyển đổi và tương tác giữa con người

Da điện tử không dây, thường được gọi là da điện tử or công nghệ xăm điện tử, đánh dấu một bước tiến mang tính cách mạng trong lĩnh vực thiết bị đeo được. Công nghệ tiên tiến này xoay quanh việc phát triển các thiết bị điện tử linh hoạt, mỏng và có thể kéo dài bám chặt vào da người một cách liền mạch.  

Những thiết bị này, được trang bị một loạt cảm biến và khả năng liên lạc không dây, sẵn sàng biến đổi cảnh quan chăm sóc sức khỏe, tương tác giữa người và máy và sức khỏe tổng thể.  

Bằng cách tích hợp liền mạch với cơ thể, da điện tử không dây mang đến một cách tiếp cận mới để theo dõi liên tục và thu thập dữ liệu theo thời gian thực, mở ra những biên giới mới trong chăm sóc sức khỏe cá nhân và công nghệ nhập vai.  

Trong khám phá này, chúng tôi đi sâu vào các khía cạnh chính của công nghệ da điện tử không dây, các ứng dụng hiện tại của nó trong chăm sóc sức khỏe và tương lai đầy hứa hẹn mà nó mang lại cho các ngành công nghiệp khác nhau. 

Mục lục

Các khía cạnh chính của Wireless E-Skin

  • Vật liệu và chế tạo:
    Phát triển các vật liệu linh hoạt, mỏng và co giãn để đảm bảo sự thoải mái và liền mạch với da.
    Kỹ thuật chế tạo tiên tiến để chế tạo các linh kiện điện tử duy trì chức năng ngay cả khi bị biến dạng vật lý. 
  • Tích hợp cảm biến:
    Tích hợp nhiều cảm biến khác nhau có khả năng theo dõi các thông số sinh lý như nồng độ glucose, nhịp tim, huyết áp, v.v.
    Các cảm biến được thiết kế để bắt chước cảm giác của con người và mang lại trải nghiệm cảm giác trong các ứng dụng như liệu pháp thực tế ảo. 
  • Giao tiếp không dây:
    Kết hợp các công nghệ truyền thông không dây, chẳng hạn như Bluetooth, để cho phép truyền dữ liệu liền mạch giữa da điện tử và các thiết bị bên ngoài.
    Truyền dữ liệu theo thời gian thực để theo dõi liên tục và can thiệp kịp thời vào các ứng dụng chăm sóc sức khỏe. 
  • Thu hoạch năng lượng và năng lượng:
    Triển khai các hệ thống tiết kiệm năng lượng và các nguồn năng lượng cải tiến, bao gồm cả việc thu năng lượng từ các quá trình của chính cơ thể.
    Khám phá các giải pháp năng lượng bền vững để đảm bảo sử dụng lâu dài và không bị gián đoạn. 
  • Xử lý và phân tích dữ liệu:
    Bao gồm các thuật toán phức tạp để xử lý và phân tích dữ liệu được thu thập bởi các cảm biến.
    Tích hợp trí tuệ nhân tạo và học máy để nâng cao khả năng diễn giải dữ liệu và hiểu biết cá nhân hóa. 

Những khía cạnh quan trọng này xác định chung khả năng và tiềm năng của công nghệ da điện tử không dây, định vị nó như một lực lượng biến đổi trong các ngành công nghiệp khác nhau. 

Ứng dụng trong các ngành 

Da điện tử không dây: Các ngành công nghiệp chuyển đổi và tương tác giữa con người

Công nghệ da điện tử không dây, với khả năng linh hoạt, vượt ra ngoài lĩnh vực chăm sóc sức khỏe, ảnh hưởng đến các ngành công nghiệp khác nhau và thúc đẩy đổi mới trong tương tác giữa con người và máy móc.
Ở đây, chúng ta khám phá tác động của e-skin trong các lĩnh vực khác nhau:
 

1. Chăm sóc sức khỏe

  • Quản lý bệnh tiểu đường: Miếng dán da điện tử được trang bị cảm biến glucose cho phép theo dõi liên tục lượng đường trong máu, giúp cá nhân đưa ra quyết định sáng suốt về liều lượng insulin, chế độ ăn uống và tập thể dục. 
  • Theo dõi nhịp tim: Miếng dán da điện tử với cảm biến ECG giúp theo dõi liên tục bên ngoài cơ sở lâm sàng, cho phép phát hiện sớm tình trạng tim và can thiệp y tế kịp thời. 
  • Theo dõi huyết áp: Một số miếng dán da điện tử được thiết kế để theo dõi mức huyết áp suốt cả ngày, cung cấp một phương pháp không xâm lấn để các cá nhân theo dõi sức khỏe tim mạch. 

2. Sức khỏe và Phong cách sống

  • Theo dõi dinh dưỡng: Miếng dán da điện tử có cảm biến có thể theo dõi lượng thức ăn hàng ngày, cung cấp thông tin chi tiết về mô hình dinh dưỡng và hỗ trợ các cá nhân đưa ra lựa chọn sáng suốt về chế độ ăn uống của họ. 
  • Theo dõi hoạt động: Miếng dán da điện tử theo dõi mức độ hoạt động thể chất, số bước đi, lượng calo đốt cháy và kiểu ngủ, thúc đẩy lối sống lành mạnh và năng động. 

3. Thực tế ảo (VR) và Thực tế tăng cường (AR)

  • Trải nghiệm nhập vai: E-skin tăng cường liệu pháp VR bằng cách cung cấp một trải nghiệm sâu sắc hơn. Trong các tình huống như liệu pháp tiếp xúc ảo, nó tái tạo cảm giác thực tế, góp phần tạo nên một quá trình trị liệu chân thực và hiệu quả hơn. 

4. Robotics

  • Robot mềm: Hệ thống nhận biết da điện tử có thể co giãn của Đại học Edinburgh cung cấp khả năng cảm biến xúc giác phù hợp với robot mềm. Công nghệ đột phá này cho phép robot phát hiện chính xác chuyển động của chúng trong môi trường nhạy cảm, bắt chước khả năng tự nhận thức về thể chất giống như con người. 

5. Giao tiếp và tương tác

  • Chạm vào Giao tiếp trong VR: Da điện tử không dây của Đại học Thành phố Hồng Kông, có khả năng cảm ứng và tái tạo xúc giác, cho phép giao tiếp cảm ứng tương tác trong môi trường ảo. Điều này có khả năng cách mạng hóa cách chúng ta kết nối và giao tiếp trong metaverse. 

6. Điện tử

  • Hiển thị linh hoạt: Da điện tử có thể co giãn của Samsung, kết hợp màn hình OLED có thể co giãn với cảm biến nhịp tim, giới thiệu các kiểu dáng cải tiến cho các thiết bị đeo được. Công nghệ này cho phép theo dõi liên tục dữ liệu sinh trắc học, ngay cả khi đang ngủ hoặc tập thể dục. 

7. Kiểm soát môi trường

  • Cảm biến hóa lý: Công nghệ da điện tử của Caltech, được cung cấp năng lượng từ pin nhiên liệu sinh học, có thể được sử dụng để giám sát môi trường theo thời gian thực. Nó có thể phát hiện và phân tích các thông số hóa học khác nhau, góp phần đảm bảo tính bền vững của môi trường.

Khi công nghệ da điện tử không dây tiếp tục phát triển, sự tích hợp của nó vào các ngành công nghiệp đa dạng trưng bày tiềm năng của nó trong việc nâng cao trải nghiệm của con người, nâng cao hiệu quả và mở đường cho các ứng dụng đổi mới trong tương lai. Sự tích hợp liền mạch với cơ thể con người và khả năng cho dữ liệu thời gian thực làm cho e-skin trở thành một lực lượng biến đổi trên nhiều lĩnh vực khác nhau. 

Triển vọng thị trường 

Quỹ đạo tăng trưởng đáng kinh ngạc của thị trường da điện tử (e-skin) nhấn mạnh tiềm năng biến đổi của nó và việc áp dụng rộng rãi trong các ngành công nghiệp. Vào năm 2022, thị trường đạt mức định giá 9,395.85 triệu USD, tạo tiền đề cho một sự đột biến chưa từng có.  

Các dự báo cho thấy một xu hướng tăng mạnh mẽ, với kỳ vọng rằng thị trường sẽ tăng vọt lên USD 24,641.86 triệu bởi 2028, phản ánh tốc độ tăng trưởng gộp hàng năm đầy ấn tượng (CAGR) trong tổng số 17.43% trong khoảng thời gian. 

Sự mở rộng theo cấp số nhân này được thúc đẩy bởi nhu cầu ngày càng tăng đối với các công nghệ thiết bị đeo, đặc biệt là trong lĩnh vực chăm sóc sức khỏe, nơi da điện tử đã chứng minh hiệu quả vô song trong việc theo dõi sức khỏe và quản lý bệnh liên tục.  

Sự tích hợp của các cảm biến tiên tiến, giao tiếp không dây và trí tuệ nhân tạo đã thúc đẩy làn da điện tử vượt ra ngoài lĩnh vực chăm sóc sức khỏe, thâm nhập vào các ngành công nghiệp như robot, điện tử tiêu dùng và thực tế ảo.  

Bối cảnh bằng sáng chế, phản ánh sự bảo vệ quyền sở hữu trí tuệ mà các nhà đổi mới tìm kiếm, là biểu hiện của sự cạnh tranh khốc liệt và định vị chiến lược trong thị trường đang phát triển này. 

Sự tăng trưởng dự kiến ​​không chỉ biểu thị các cơ hội kinh tế mà còn báo trước một tương lai nơi ranh giới giữa công nghệ và trải nghiệm con người tiếp tục mờ nhạt, thúc đẩy một kỷ nguyên mới về kết nối, khả năng tiếp cận và cải thiện phúc lợi. 

Triển vọng tới tương lai của da điện tử không dây 

Da điện tử không dây: Các ngành công nghiệp chuyển đổi và tương tác giữa con người

Quỹ đạo của công nghệ da điện tử không dây trình bày một câu chuyện hấp dẫn cho tương lai, với sự hội tụ của những tiến bộ có tiềm năng cách mạng hóa các ngành công nghiệp và định hình lại các tương tác giữa con người và máy móc.

Các khía cạnh chính sau đây làm sáng tỏ những triển vọng triển vọng tới tương lai của da điện tử: 

1. Những tiến bộ trong công nghệ cảm biến

  • Việc cải tiến và đổi mới liên tục trong công nghệ cảm biến sẽ giúp nâng cao độ nhạy, độ chính xác và kết hợp các khả năng cảm biến đa phương thức. 
  • Tích hợp các cảm biến tiên tiến để phát hiện phạm vi rộng hơn các thông số sinh lý, mở đường cho việc theo dõi sức khỏe toàn diện hơn. 

2. Tăng cường tích hợp với AI và Machine Learning

  • Khả năng tích hợp nâng cao với thuật toán trí tuệ nhân tạo (AI) và máy học (ML) sẽ cho phép phân tích dữ liệu phức tạp hơn, mang lại thông tin chuyên sâu được cá nhân hóa và các đề xuất hữu ích. 
  • Hệ thống học tập thông minh thích ứng với hành vi của từng người dùng, cung cấp cách tiếp cận chủ động để quản lý sức khỏe và hạnh phúc cá nhân hóa. 

3. Mở rộng sang các lĩnh vực ứng dụng mới

  • Đa dạng hóa ứng dụng vào các ngành như thể thao và thể dục, chơi game và công thái học tại nơi làm việc, mở ra những khía cạnh mới về trải nghiệm người dùng và giám sát hiệu suất. 
  • Tích hợp vào môi trường công nghiệp để đảm bảo an toàn cho người lao động, cho phép theo dõi thời gian thực các điều kiện môi trường và trạng thái sinh lý. 

4. Cải thiện hiệu quả năng lượng và thu hoạch năng lượng

  • Những tiến bộ trong thiết kế tiết kiệm năng lượng và công nghệ thu năng lượng sẽ kéo dài tuổi thọ của các thiết bị da điện tử, giảm nhu cầu sạc hoặc thay pin thường xuyên. 
  • Khám phá các nguồn năng lượng mới, chẳng hạn như năng lượng môi trường xung quanh, để cung cấp năng lượng bền vững cho các thiết bị da điện tử. 

5. Tăng cường kết nối và chia sẻ dữ liệu

  • Tích hợp liền mạch với hệ sinh thái Internet of Things (IoT), tạo điều kiện cho khả năng tương tác với các thiết bị thông minh khác và góp phần tạo nên một môi trường thông minh và kết nối hơn. 
  • Các giao thức chia sẻ dữ liệu an toàn và hiệu quả, đảm bảo quyền riêng tư và tuân thủ các tiêu chuẩn quy định. 

6. Thu nhỏ và cải thiện khả năng đeo

  • Tiếp tục thu nhỏ các thành phần và cải tiến trong thiết kế của thiết bị da điện tử để nâng cao sự thoải mái, khả năng đeo và tính thẩm mỹ. 
  • Tích hợp vào quần áo, phụ kiện và thậm chí cả vải thông minh, mang đến cho người dùng trải nghiệm liền mạch và kín đáo. 

7. Các cân nhắc và tiêu chuẩn về quy định

  • Việc thiết lập các tiêu chuẩn và quy định toàn ngành để đảm bảo tính an toàn, hiệu quả và việc sử dụng có đạo đức công nghệ da điện tử không dây. 
  • Nỗ lực hợp tác giữa các cơ quan quản lý, nhà nghiên cứu và các bên liên quan trong ngành để xác định các hướng dẫn và giải quyết các mối lo ngại tiềm ẩn về đạo đức. 

8. Hợp tác và hợp tác công nghiệp

  • Tăng cường hợp tác giữa các tổ chức nghiên cứu, công ty công nghệ và nhà cung cấp dịch vụ chăm sóc sức khỏe để đẩy nhanh quá trình phát triển và áp dụng các giải pháp da điện tử. 
  • Quan hệ đối tác trong ngành nhằm thúc đẩy đổi mới, giải quyết các thách thức kỹ thuật và mang lại sự tích hợp rộng rãi hơn cho công nghệ da điện tử không dây. 

Những đổi mới trong lĩnh vực da điện tử không dây và bối cảnh bằng sáng chế 

Sản phẩm cảnh quan của da điện tử không dây (e-skin) có rất nhiều cải tiến vượt qua ranh giới của công nghệ thiết bị đeo. Những tiến bộ này trải rộng trên nhiều ngành công nghiệp, từ chăm sóc sức khỏe đến robot, và đã dẫn đến sự gia tăng số lượng đơn xin cấp bằng sáng chế khi các tổ chức tìm cách bảo vệ những ý tưởng đột phá của họ.  

Hãy cùng tìm hiểu một số cải tiến đáng chú ý và khám phá bối cảnh bằng sáng chế xung quanh công nghệ da điện tử không dây. 

1. Da điện tử mô phỏng cảm ứng của Đại học Stanford 

Các nhà nghiên cứu của Đại học Stanford đã có những bước tiến đáng kể trong việc tạo ra một loại da điện tử không chỉ bám vào da mà còn mô phỏng cảm giác chạm và truyền tín hiệu điện đến não.  

Sự đổi mới này đạt được thông qua cảm biến polymer mỏng và co giãn, có ứng dụng tiềm năng trong chân tay giả và trải nghiệm ảo sống động.  

Nhóm nghiên cứu tại Stanford đã nộp bằng sáng chế (KR102504686B1) cho một cảm biến có thể co giãn có khả năng đo nhiều nhiệt độ và độ biến dạng, góp phần vào danh mục công nghệ da điện tử mạnh mẽ của trường đại học. 

2. Chip cảm biến thí nghiệm trên da của XSENSIO

XSENSIO SA đã giới thiệu chip cảm biến Lab-on-SkinTM, có khả năng phát hiện những thay đổi sinh lý trong thời gian thực. Con chip cải tiến này chứa nhiều cảm biến, mỗi cảm biến nhắm mục tiêu vào các dấu ấn sinh học cụ thể, cung cấp phân tích đa thông số phong phú.  

Bằng sáng chế của XSENSIO (US20220401012A1) trình bày chi tiết các hệ thống thiết bị đeo để đo tốc độ mồ hôi và các phương pháp sử dụng tương tự, thể hiện cam kết của công ty trong việc thúc đẩy lĩnh vực da điện tử trong chăm sóc sức khỏe và sức khỏe cá nhân hóa. 

3. Siêu mỏng của DGIST nanomesh Thiết bị da điện tử OFET

Các nhà nghiên cứu từ Viện Khoa học và Công nghệ Daegu Kyungbuk (DGIST) đã đạt được thành tựu đột phá với việc phát triển thiết bị da điện tử bóng bán dẫn hiệu ứng trường hữu cơ siêu mỏng nanomesh (OFET) đầu tiên trên thế giới.  

Cấu trúc lưới nano này đo lường và xử lý tín hiệu sinh học một cách hiệu quả trong thời gian dài. DGIST đã được cấp bằng sáng chế (US20230021804A1) cho thiết bị theo dõi ECG 3 đạo trình không dây có thể kéo dãn và đeo được, thể hiện cam kết của họ trong việc cải tiến công nghệ da điện tử cho các ứng dụng chăm sóc sức khỏe. 

4. Hệ thống nhận thức da điện tử có thể co giãn của Đại học Edinburgh

Đại học Edinburgh đã đóng góp cho lĩnh vực này một hệ thống nhận biết da điện tử có thể co giãn, mô tả chính xác hình dạng, vị trí và kích thích môi trường của các vật thể mềm.  

Sự kết hợp giữa thiết kế 'e-skin' điện dung và phương pháp học sâu cải tiến cho phép tái tạo hình dạng hình học đầy đủ theo thời gian thực và có độ chính xác cao. Mặc dù các bằng sáng chế cụ thể cho công nghệ này chưa được nêu rõ nhưng nghiên cứu này phù hợp với xu hướng rộng lớn hơn là phát triển khả năng cảm biến tiên tiến cho robot mềm. 

5. Da điện tử giao tiếp cảm ứng không dây của Đại học Thành phố Hồng Kông

Trong lĩnh vực giao tiếp cảm ứng tương tác, các nhà nghiên cứu từ Đại học Thành phố Hồng Kông đã phát triển một loại da điện tử không dây, mềm mại với khả năng cảm ứng và tái tạo xúc giác.  

Bản vá da điện tử này có các bộ truyền động linh hoạt được sắp xếp thành mảng 4 x 4, chuyển đổi đầu vào cảm ứng thành tín hiệu số để liên lạc. Bằng sáng chế (US20230021804A1) vì công nghệ này nêu bật tiềm năng của nó trong việc làm phong phú thêm trải nghiệm sống động trong thực tế ảo và thực tế tăng cường. 

6. Da điện tử chạy bằng nhiên liệu sinh học của Caltech

Viện Công nghệ California (Caltech) đã thực hiện một cách tiếp cận độc đáo bằng cách phát triển một loại da điện tử bám vào da thật và được cung cấp năng lượng từ các tế bào nhiên liệu sinh học sử dụng mồ hôi của con người. Các tế bào nhiên liệu hấp thụ lactate hóa học trong mồ hôi, tạo ra điện để cung cấp năng lượng cho các cảm biến và truyền thông không dây.  

Bằng sáng chế của Caltech (US20230158686A1) phác thảo các phương pháp và giao diện in cho cảm biến hóa lý của robot, cho thấy tiềm năng rộng lớn hơn của công nghệ da điện tử ngoài lĩnh vực chăm sóc sức khỏe. 

7. Da điện tử co giãn có hiển thị nhịp tim của SAIT

Viện Công nghệ Tiên tiến Samsung (SAIT) đã kết hợp màn hình OLED có thể co giãn với cảm biến đo quang thể tích (PPG) vào một thiết bị duy nhất. Sự tích hợp này cho phép theo dõi và hiển thị nhịp tim của người dùng theo thời gian thực, đánh dấu một cách tiếp cận sáng tạo đối với da điện tử có thể co giãn.  

Mặc dù các bằng sáng chế cụ thể cho công nghệ này không được đề cập nhưng khoản đầu tư vào nghiên cứu và phát triển của Samsung nhấn mạnh cam kết của họ trong việc thúc đẩy công nghệ da điện tử cho các ứng dụng tiêu dùng. 

Những đổi mới này chỉ thể hiện một bức tranh tổng thể về sự phát triển đa dạng trong lĩnh vực da điện tử không dây. Sự gia tăng số lượng hồ sơ bằng sáng chế liên quan đến những đổi mới này nhấn mạnh tính chất cạnh tranh của lĩnh vực này, khi các tổ chức nỗ lực bảo vệ tài sản trí tuệ của họ và đảm bảo chỗ đứng trong thị trường da điện tử đang phát triển nhanh chóng. 

Kết luận

Tóm lại, lĩnh vực công nghệ da điện tử không dây, được tiêu biểu bởi sự đổi mới linh hoạt của da điện tử, đang trên đà định hình lại các ngành công nghiệp và sự tương tác của con người.  

Từ khi thành lập, được đặc trưng bởi các cảm biến mỏng, linh hoạt bám dính liền mạch vào da, cho đến bối cảnh hiện tại được đánh dấu bằng các ứng dụng đột phá trong chăm sóc sức khỏe, robot và trải nghiệm sống động, da điện tử đã thể hiện tiềm năng biến đổi của nó. 

Những tiến bộ liên tục được nêu trong công nghệ cảm biến, tích hợp với AI, mở rộng sang các ứng dụng mới, cải thiện hiệu quả sử dụng năng lượng và sự hợp tác nhấn mạnh một tương lai đầy hứa hẹn cho da điện tử.  

Đáng chú ý, bằng sáng chế phản ánh tinh thần cạnh tranh và định vị chiến lược trong thị trường đang phát triển này, nhấn mạnh tiềm năng kinh tế to lớn và sự bảo vệ quyền sở hữu trí tuệ mà các nhà đổi mới tìm kiếm. 

Về TTC

At TT tư vấn, chúng tôi là nhà cung cấp hàng đầu về sở hữu trí tuệ tùy chỉnh (IP), thông tin công nghệ, nghiên cứu kinh doanh và hỗ trợ đổi mới. Cách tiếp cận của chúng tôi kết hợp các công cụ AI và Mô hình ngôn ngữ lớn (LLM) với kiến ​​thức chuyên môn của con người, mang đến những giải pháp chưa từng có.

Nhóm của chúng tôi bao gồm các chuyên gia IP lành nghề, chuyên gia tư vấn công nghệ, cựu giám định viên USPTO, luật sư sáng chế Châu Âu, v.v. Chúng tôi phục vụ cho các công ty, nhà đổi mới, công ty luật, trường đại học và tổ chức tài chính trong danh sách Fortune 500.

Dịch vụ:

Hãy chọn TT Consultants để có các giải pháp phù hợp, chất lượng hàng đầu giúp xác định lại hoạt động quản lý sở hữu trí tuệ.

LIÊN HỆ VỚI CHÚNG TÔI
Chia sẻ bài viết

Danh Mục

TOP

Yêu cầu gọi lại!

Cảm ơn bạn đã quan tâm đến TT Consultants. Vui lòng điền vào biểu mẫu và chúng tôi sẽ liên hệ với bạn ngay

    Popup

    MỞ KHÓA SỨC MẠNH

    Của bạn Ý tưởng

    Nâng cao kiến ​​thức về bằng sáng chế của bạn
    Thông tin chi tiết độc quyền đang chờ đợi trong Bản tin của chúng tôi

      Yêu cầu gọi lại!

      Cảm ơn bạn đã quan tâm đến TT Consultants. Vui lòng điền vào biểu mẫu và chúng tôi sẽ liên hệ với bạn ngay