Slimme Kleding voor Motion Capture om Sport en Fysiotherapie te Veranderen

Van log naar naadloze motion capture

Data over ons dagelijks leven en onze bewegingen kunnen zeer nuttig zijn. Ze kunnen bijvoorbeeld aangeven hoeveel calorieën we verbranden of helpen bij het verbeteren van training, fysiotherapie en revalidatie.

Echter, het vastleggen van zulke gegevens kan erg moeilijk zijn. Momenteel vertrouwen de meeste motion‑capture‑systemen op complexe systemen die op maat gemaakte pakken vereisen, zoals die worden gebruikt voor speciale effecten in cinema en videogames.

Bron: AxisXR

Deze systemen zijn tamelijk log en duur, en ze hebben een complex geheel van sensoren nodig om de bewegingsdata op te nemen.

Dit zou kunnen veranderen, dankzij de recent gepubliceerde resultaten van onderzoekers van de Universiteit van Bristol en de Universiteit van Bath, in het VK.

SeamSleeves

De onderzoekers hebben gekeken naar het integreren van bewegingssensoren in alledaagse kleding. Hiervoor hebben ze geleidend garen in de naden van het kledingstuk genaaid om elektrische circuits in de stof zelf te creëren.

De weerstand van deze elektrische circuits verandert met de beweging van de kleding, waardoor beweging wordt gedetecteerd. In de video hieronder kun je zien hoe het uitrekken van de stof een elektrisch signaal afgeeft.

Dit ontwerp is een grote stap voorwaarts in bewegingsdetectie, omdat het de noodzaak van vreemd uitziende motion‑capture‑pakken wegneemt.

Het elimineert ook de behoefte aan een aparte stroombron. In plaats daarvan wordt de elektrische naad gekoppeld aan een oplaadspoel, die kan worden aangedreven door een smartphone in de zak van de kleding.

De integratie van het circuit in de naden van de stof, door de onderzoekers “Seamsleeves” genoemd, maakt het mogelijk om slimme kleding te ontwerpen en te produceren met normale kledingproductiemethoden, wat de kosten aanzienlijk zou moeten verlagen.

Bron: University Of Bristol

Toepassingen

AI-gedreven Revalidatie & Fysiotherapie

Een belangrijk onderdeel van revalidatietherapie na een blessure is het geven van feedback aan de patiënt of hij de bewegingen correct uitvoert.

Helaas is dit een zeer arbeidsintensieve taak, die meestal de volledige aandacht van een bekwame therapeut per patiënt vereist.

Met een nauwkeurige opname van beweging in realtime kunnen we ons voorstellen dat een AI‑ondersteund oefenprogramma patiënten kan helpen sommige oefeningen thuis uit te voeren, met directe feedback over hoe ze de oefening beter kunnen doen.

Tegelijkertijd zal de therapeut de resultaten regelmatig en op afstand kunnen controleren.

Dit zou ook een register van eerdere en huidige oefeningen bieden, waardoor voortgang kan worden gemonitord. Op die manier kan een aangepast programma worden ontworpen, al dan niet met menselijke tussenkomst, om de bewegingen die niet correct worden uitgevoerd aan te pakken.

Kostenreductie

Fysiotherapie en revalidatietherapie zijn meestal extreem duur en vaak niet volledig gedekt door de zorgverzekering.

Dus hoewel het waarschijnlijk het beste is in combinatie met een bekwame therapeut, zou een AI‑gebaseerd systeem kunnen helpen de zorgkosten te verlagen en levensveranderende therapieën toegankelijker te maken, zelfs voor patiënten die slecht of niet gedekt zijn door een medische verzekering.

Oefening

Een sportoutfit die Seamsleeve integreert, zou feedback kunnen geven via elke oefen‑app, vergelijkbaar met hoe de meeste smartwatches dat al doen. Alleen zou het dit doen met nauwkeurige bewegingsdata, in plaats van benaderingen op basis van schudden of acceleratie.

Dit zou het de volgende stap in draagbare apparaten kunnen maken, vooral als het kan worden gecombineerd met bestaande apparaten zoals smartwatches, waar we over spraken in ons artikel “Perfect Monitoring: Wearable Health Tracking Companies om in te investeren“.

Op de lange termijn zouden zulke wearables zelfs zelf opgeladen kunnen worden via zonnecellen, met de ultradunne fotovoltaïsche cellen die mogelijk in de kleding geïntegreerd worden.

Dit zou Seamsleeve slechts het bewegingsgerichte onderdeel maken van een grotere trend van slimme kleding en draagbare elektronica, die steeds haalbaarder worden dankzij nieuwe generaties sensoren.

Ter referentie, de markt voor slimme kleding wordt naar verwachting $7,3 mrd tegen 2030.

Professionele Sporten

Een laatste niche‑toepassing voor Seamsleeves zou professionele sport kunnen zijn.

Ten eerste zouden coaches het kunnen gebruiken om de bewegingen van spelers op te nemen en te monitoren en eventuele inefficiënties of potentiële verbeteringen in de techniek en vaardigheden van spelers te identificeren.

Ten tweede zou dit een nuttig extra hulpmiddel voor scheidsrechters kunnen zijn, naast video‑opname, bijvoorbeeld om te bepalen of de kleding van een speler is getrokken door een lid van het andere team.

Digitale en VR‑industrie

Seamsleeves zouden geïntegreerd kunnen worden in motion‑capture‑kleding, mogelijk “normaal” uitziende kleding gedragen door acteurs, om later te worden gebruikt voor animatie in videogames, films, enzovoort.

Dit zou onder andere handschoenen kunnen omvatten, die de complexe beweging van vingers nabootsen, zoals de AiQ Synertial motion‑capture‑pakken al doen met verschillende soorten sensoren.

Bron: AiQ Clothing

Pakken voor VR‑gaming die de beweging van de speler in het spel nabootsen, zouden ook een optie kunnen zijn, vooral als ze er “normaal” uitzien, zonder een vreemd of oncomfortabel pak toe te voegen aan de VR‑headsets.

Wearable bedrijven

De meeste slimme kledingbedrijven zoals AiQ Smart Clothing of Carre Technologies zijn nog steeds privé‑eigendom, waardoor de investeringshorizon voor wearables beperkt blijft tot wearable bedrijven, de meesten met een focus op smartwatches en andere draagbare apparaten.

1. Koninklijke Philips N.V.

Philips is een bekend consumentenmerk voor kleine elektronica (scheerapparaten, elektrische tandenborstels) en is even actief in de gezondheidszorg. Het was in 2022 de #1 voor MedTech‑patentaanvragen in Europa.

Het is actief in verbonden medische producten, van wearables tot beeldvorming, respiratoren of medische robots. Het bedrijf is ook actief in halfgeleiders (inclusief maglev‑technologie) en high‑tech/robotica/automatisering.

Bron: Philips

De wearables van Philips bieden hart‑, ademhalings‑ en activiteitsmetingen. De sensoren kunnen worden geïntegreerd in smartwatches, gezondheidsmonitoren, medische patches en activiteitstrackers.

Wat wearables betreft, geeft Philips de voorkeur aan een partnerschapsoplossing, waarbij het voor derden “hun” verbonden IoT‑medische apparaten ontwikkelt die volledig compatibel zijn met de rest van de Philips‑oplossingen.

In die context biedt het zijn klanten prototyping, regelgevende advisering, end‑to‑end productontwikkeling en productie op industriële schaal.

Aangezien revalidatie en fysiotherapie waarschijnlijk de belangrijkste markt voor Seamsleeve zijn, zou het logisch zijn dat een bedrijf dat zo betrokken is bij de gezondheidszorg als Philips tot de eersten behoort die dit concept commercieel aanbieden.

Het bedrijf wil een volledig geïntegreerde digitale zorgomgeving creëren, waar sensoren aansluiten op apparaten, en vervolgens meerdere connectiviteitsoplossingen gebruiken om te integreren in de Philips HealthSuite Cloud‑oplossing en diepgaande data‑analyse mogelijk te maken.

Bron: Philips

Als vaak leverancier in de MedTech‑industrie is Philips minder zichtbaar in de wearable‑sector dan andere, meer prominente bedrijven. Het is desalniettemin een expert in het bouwen van high‑performance elektronische apparaten en sensoren, en duwt vaak de grenzen van wat mogelijk is in zijn niche binnen de gezondheidszorg en wearables.

Met wearables die steeds meer geïntegreerd worden in de gezondheidszorg en onderdeel worden van medische protocollen, kunnen we verwachten dat het Healthcare‑segment van Philips een groeiend deel van het concern zal vormen.

2. Garmin Ltd.

Garmin is een leider in outdoor‑electronica, met een initiële focus op GPS‑ en navigatietools (auto, maritiem en luchtvaart), nu uitgebreid naar fitness‑ en gezondheidsmonitoring.

Fitness vertegenwoordigt 23 % van de omzet van het bedrijf en 10 % van de operationele winst, grotendeels gedreven door smartwatches, met een ander aanzienlijk deel van de omzet afkomstig uit de outdoor‑segment.

Bron: Garmin

Het heeft in 2023 16 miljoen apparaten verzonden, voor een totale omzet van $5,2 mrd.

Garmin biedt een volledig ecosysteem van gezondheidsdata voor onderzoekers, waarmee velden worden ondersteund die zo uiteenlopend zijn als onderzoek naar slaap, depressie, kankerbehandelingen, vrouwelijke gezondheid, of zelfs slaperig rijden.

Garmin is misschien geen tech‑gigant, maar het richt zich scherp op de outdoor‑ en fitnessmarkt, die de helft van de inkomsten uitmaakt naast navigatie. Deze sector is ook het belangrijkste groeigebied voor het bedrijf, waarbij dit segment waarschijnlijk de belangrijkste bron van inkomsten wordt in de toekomst.

De reputatie van Garmin voor robuuste, hoogwaardige en bruikbare outdoor‑producten zet zich goed voort in het fitness‑ en gezondheidssegment.

Interessant genoeg leidt het in het premium‑segment, met het grootste marktaandeel in de >$500‑prijsklasse, en verslaat Apple (AAPL ) hier ondanks dat Apple doorgaans de high‑price‑segmenten van smartphones, computers en tablets domineert.

Bron: Garmin

Dus Garmin kan beperkt blijven tot de nichemarkt van fitness‑ en sport‑“fanaten”, die bereid zijn meer te betalen voor de hoogste kwaliteit en een toegewijd merk. Dit kan desalniettemin een zeer winstgevende activiteit zijn en kan helpen om investeringen in Garmin voor de aandeelhouders rendabel te maken.

De positionering zou ideaal zijn om hoogwaardige, sport‑monitorende slimme kleding te combineren die kan koppelen met de smartwatches van Garmin en gepersonaliseerde oefenmonitoring en advies levert.