Dispositivo indossabile

Un dispositivo indossabile (in inglese wearable device) fa parte di una tipologia di dispositivi elettronici che si indossano solitamente sul polso e hanno funzioni quali notificatori collegati allo smartphone tramite wireless, NFC o più spesso con il Bluetooth. A ciò si aggiungono funzionalità spesso legate al fitness. In futuro questa tecnologia potrebbe pure favorire ambienti di apprendimento mobili. Questa tecnologia è uno sviluppo dell'IoT e non si applica solo nel campo dello sport, ma può portare benefici anche nell'ambito della prevenzione, ad esempio è possibile monitorare ora la salute del cuore di un paziente.

Tra i dispositivi indossabili troviamo principalmente gli smartwatch, ovvero orologi intelligenti, che se hanno funzioni telefoniche si chiamano watch phone. Poi ci sono dei braccialetti intelligenti detti fitness band che interagiscono con l'utente o tramite schermi o con dei LED e hanno sensori per il monitoraggio dell'attività fisica, cardiaca e del sonno.

Altre tipologie di dispositivi indossabili includono i visori di realtà virtuale come Samsung Gear VR (prodotti tra il 2015 e il 2019) e Google Cardboard (prodotti tra il 2014 e il 2021) e i moderni visori di realtà estesa (XR) o mista, come i Meta Quest (nati nel 2019) o l'Apple Vision Pro (nato nel 2024), oltre agli occhiali intelligenti come i Google Glass (prodotti tra il 2013 e il 2015) o le evoluzioni più recenti del settore.

Storia Sebbene gli antenati degli oggetti da indossare risalgano ai secoli passati, nel linguaggio moderno per "dispositivo indossabile" si intende esclusivamente un'apparecchiatura elettronica dotata di microprocessori, sensori e connettività digitale.

Nel 1500, l'inventore tedesco Peter Henlein creò piccoli orologi che venivano indossati come collane. Un secolo dopo, gli orologi da tasca crebbero in popolarità quando i gilet divennero di moda per gli uomini. Gli orologi da polso furono creati alla fine del 1600 ma erano indossati principalmente dalle donne come braccialetti.

Alla fine del 1800 furono introdotti i primi apparecchi acustici indossabili.

Nel 1904, l'aviatore Alberto Santos-Dumont ha aperto la strada all'uso moderno dell'orologio da polso.

Tra il 1960 e il 1961, il matematico Edward O. Thorp e l'ingegnere Claude Shannon inventarono il primo computer indossabile della storia: un dispositivo analogico tascabile, nascosto sotto i vestiti, alimentato da transistor e progettato per prevedere la roulette. Il sistema sfruttava interruttori nascosti nelle scarpe per sincronizzare i dati e piccoli auricolari per comunicare al giocatore, tramite toni musicali in codice, in quale settore della ruota sarebbe caduta la pallina. Testato con successo a Las Vegas, garantiva un vantaggio matematico del 44%.

La storia dei dispositivi indossabili legalmente sul mercato inizia negli anni '70 e '80. Aziende come Seiko, Casio, IBM, Citizen e Timex crearono i primi orologi da polso con funzionalità aggiuntive quali cronometro, calcolatrice e memorie accessibili velocemente, anche se di pochi kilobyte di ampiezza ma sufficienti all'uso, ad esempio, come promemoria.

Nel 1987 nacquero gli apparecchi acustici indossabili per non udenti. Negli anni '90 nacquero le webcam che si attaccavano con una fascetta alla testa ed i primi visori digitali. Col 2000 arrivano i lettori musicali MP3 (il primo iPod) e gli auricolari Bluetooth. Continuarono tentativi di orologi intelligenti quasi sempre senza successo da parte di Microsoft, Samsung e con Palm OS.

Dall'inizio degli anni 2000, le fotocamere indossabili venivano utilizzate come parte di un crescente movimento di subveglianza. Nel 2008, Ilya Fridman ha incorporato un microfono Bluetooth nascosto in un paio di orecchini.

Nel 2004 nasce il settore delle action cam, con la prima GoPro, nel 2008 nasce Fitbit, azienda attualmente leader nel mercato delle fitness band. Con l'inizio degli anni '10 del 2000 questo settore si espande notevolmente con smartwatch Sony, Qualcomm, Cogito, Cuckoo, Samsung, Pebble, Alcatel, HTC, Apple, Motorola, Microsoft, Huawei, LG; Google crea la versione da polso di Android, cioè Android Wear; Apple crea un sistema operativo iOS-based ma da polso, watchOS; si diffondono le fitness band Fitbit, Garmin, Runtastic, Jawbone, Misfit, Timex, Xiaomi, Vidonn; occhiali intelligenti come il Google Glass; action cam GoPro, Garmin, HTC.

Nel 2013 McLear, noto anche come NFC Ring, ha rilasciato il primo dispositivo indossabile avanzato ampiamente utilizzato. Lo smart ring potrebbe pagare con bitcoin, sbloccare altri dispositivi, trasferire informazioni di identificazione personale e altre funzionalità. McLear possiede il primo brevetto, depositato nel 2012, che copre tutti gli anelli smart, con Joe Prencipe di Seattle, WA come unico inventore.

Nel 2013, uno dei primi smartwatch ampiamente disponibili è stato il Samsung Galaxy Gear. Apple ha seguito nel 2015 con l'Apple Watch.

Tipologie La tecnologia indossabile può esistere in più tipologie, ossia la stessa tecnologia può essere incorporata in oggetti fisicamente diversi, a seconda dell'uso previsto.

Occhiali Gli occhiali smart sono una tecnologia indossabile che si indossa sia sugli occhi che intorno alla testa.

Scarpe Le scarpe intelligenti sono un esempio di tecnologia indossabile che incorpora funzionalità intelligenti nelle scarpe. Le scarpe intelligenti spesso funzionano con applicazioni per smartphone per supportare attività che non possono essere svolte con calzature standard. Gli usi includono la vibrazione dello smartphone per dire agli utenti quando e dove girare per raggiungere la loro destinazione tramite Google Maps o l'auto-allacciamento.

La tecnologia delle sneaker auto-allaccianti, simile alla Nike Mag in Ritorno al futuro - Parte II, rappresenta un altro esempio di scarpa intelligente. Nel 2019 l'azienda di calzature tedesca Puma è stata riconosciuta come una delle "100 migliori invenzioni del 2019" da Time per la sua scarpa senza lacci che utilizza micromotori per regolare la calzata da un iPhone. Nike ha anche introdotto una scarpa intelligente nel 2019 nota come Adapt BB. La scarpa presentava bottoni sul lato per allentare o stringere la calzata con un motore e un ingranaggio personalizzati, che potevano anche essere controllati da uno smartphone.

Prototipi Dal 1991 al 1997, Rosalind Picard e i suoi studenti, Steve Mann e Jennifer Healey, presso il MIT Media Lab hanno progettato, costruito e dimostrato la raccolta di dati e il processo decisionale da "indumenti intelligenti" che monitoravano continuamente i dati fisiologici di chi li indossava. Questi "vestiti intelligenti", "intimo intelligente", "scarpe intelligenti" e "gioielli intelligenti" raccoglievano dati relativi allo stato affettivo e contenevano o controllavano sensori fisiologici e sensori ambientali come fotocamere e altri dispositiviMann, S. (1997). Wearable computing: A first step toward personal imaging. IEEE Computer, 30(2), 25-32.Mann, S. (1996). Smart clothing: The shift to wearable computing. Communications of the ACM, 39(8), 23-24..

Contemporaneamente, sempre al MIT Media Lab, Thad Starner e Alex "Sandy" Pentland sviluppano la realtà aumentata. Nel 1997, il loro prototipo di smartglass è apparso su 60 Minutes e consente una rapida ricerca sul Web e messaggistica istantanea. Sebbene gli occhiali del prototipo siano aerodinamici quasi quanto i moderni smartglass, il processore era un computer indossato in uno zaino, la soluzione più leggera disponibile all'epoca.

Nel 2009, Sony Ericsson ha collaborato con il London College of Fashion per un concorso per la progettazione di abbigliamento digitale. Il vincitore è stato un abito da cocktail con tecnologia Bluetooth che si illumina quando si riceve una chiamata.

Zach "Hoeken" Smith (noto per la sua esperienza con MakerBot) ha realizzato pantaloni da tastiera durante un seminario "Fashion Hacking" presso un collettivo creativo di New York City.

Il Tyndall National Institute in Irlanda ha sviluppato una piattaforma di "monitoraggio remoto non intrusivo del paziente" che è stata utilizzata per valutare la qualità dei dati generati dai sensori del paziente e come gli utenti finali possono adottare la tecnologiaO'Donoghue, John, John Herbert, and Paul Stack. "Remote non-intrusive patient monitoring." Smart Homes and Beyond (2006): 180–87..

L'azienda di moda londinese CuteCircuit ha creato costumi per la cantante Katy Perry con illuminazione a LED in modo che gli abiti cambiassero colore sia durante gli spettacoli teatrali che le apparizioni sul tappeto rosso come l'abito che Katy Perry ha indossato nel 2010 al MET Gala di New York. Nel 2012, CuteCircuit ha creato il primo abito al mondo con Tweet, indossato dalla cantante Nicole Scherzinger.

Nel 2010, McLear, noto anche come NFC Ring, ha sviluppato il primo prototipo di indossabile avanzato al mondo, che è stato poi finanziato tramite raccolta fondi su Kickstarter nel 2013.

Nel 2014, gli studenti laureandi della Tisch School of Arts di New York hanno disegnato una felpa con cappuccio che inviava messaggi di testo pre-programmati attivati da movimenti gestuali.

Più o meno nello stesso periodo iniziarono ad apparire prototipi di occhiali digitali con HUD (heads up display)Anne Eisenberg April 25, 2009 New York Times.

L'esercito americano impiega copricapo con display per i soldati che utilizzano una tecnologia chiamata ottica olografica.

Nel 2010 Google ha iniziato a sviluppare prototipi del suo display ottico Google Glass montabile sulla testa degli utenti, che è entrato in beta per i clienti nel marzo 2013.

Uso Nel settore consumer, cioè quello rivolto ai consumatori, i braccialetti intelligenti hanno iniziato a diffondersi a partire dal 2013. Questi dispositivi, chiamati anche activity tracker, come Jawbone UP e Fitbit Flex, permettono di monitorare diverse attività fisiche, come i passi, la distanza percorsa e, in alcuni casi, il sonno. Un adulto americano su cinque possedeva un dispositivo indossabile, secondo il Wearable Future Report 2014 di PriceWaterhouseCoopers. A partire dal 2009, la diminuzione del costo della potenza di elaborazione e di altri componenti stava facilitando l'adozione e la disponibilità di tali invenzioniDuncan Smith July 13, 2009 Product Design and Development.

Negli sport professionistici, la tecnologia indossabile ha applicazioni nel monitoraggio e nel feedback in tempo reale per gli atleti. Esempi di tecnologia indossabile nello sport includono accelerometri, contapassi e GPS che possono essere utilizzati per misurare il dispendio energetico e il modello di movimento di un atleta.

Nella sicurezza informatica e nella tecnologia finanziaria, i dispositivi indossabili sicuri hanno conquistato parte del mercato delle chiavi di sicurezza fisica. McLear, noto anche come NFC Ring, e VivoKey hanno sviluppato prodotti con controllo degli accessi sicuro con passaggio una tantum.

Nell'informatica sanitaria, i dispositivi indossabili hanno consentito una migliore acquisizione dei dati statici sulla salute umana per l'analisi basata sui dati. Ciò ha facilitato algoritmi di apprendimento automatico basati sui dati per analizzare le condizioni di salute degli utenti.

Nel settore aziendale, la tecnologia indossabile può aiutare i manager a monitorare più facilmente le attività dei dipendenti, fornendo informazioni in tempo reale sulla loro posizione e sulle operazioni che stanno svolgendo. Per i lavoratori di un magazzino, questi dispositivi possono inoltre contribuire a migliorare la sicurezza, soprattutto durante le attività che comportano l'esposizione a sostanze chimiche o il sollevamento di carichi pesanti. Un esempio sono i caschi intelligenti, dispositivi indossabili progettati per la sicurezza dei lavoratori e dotati di sensori in grado di rilevare vibrazioni e segnalare possibili pericoli presenti nell'ambiente di lavoro.

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