COMPUTER CLOTHING TECHNOLOGY

Wearable  computer  comprises  of  a  computer  built  within  an  ordinary  clothing. This  transformation  allows  it  to  be   worn  constantly,  with  the  goal  of  becoming  a  seamless  extension  of  body  and  mind. Equipped  with  various  sensors  which  measure  heart rate,  respiration,  footstep rate  etc,  the  apparatus  can  function  as  a  personal  safety  device  for  reducing  crime,  as  well  as  personal  health  monitor  for  improving   health care  by  encouraging  individuals  to  take  an  active  role  in  diagnosis  and  body  maintenance.  The  ‘wearable  computer’  apparatus  is  embedded   within  nontransparent   clothing  which  provides  shielding.  Electronic  circuits  are  built  entirely  out  of  textiles  to  distribute  data  and  power  and  perform  touch  sensing.  These  circuits  are  passive  components  sewn  from  conductive  yarns  as  well  as  conventional  components  to  create  interactive  electronic  devices,  such    as  musical  keyboards  and  graphic  input  surfaces.

DISCUSSION

OPERATIONAL MODES

                 There  are  three  operational  modes  in  this  new  interaction  between  human  and  computer.

Constancy  :   The  computer  runs  continuously,  and  is  “ always  ready   to  interact  with  the  user.  Unlike  hand-held  device,  laptop  computer,  or  PDA,  it  does  not  need  to  be  opened  up  and  turned  on  prior  to  use. The  signal  flow  from  human  to  computer,  and  computer  to  human,  runs  continuously  to  provide  a  constant  user  interface.

Augmentation:  Traditional  computing  paradigms  are  based  on  the  notion  that  computing  is  the   primary  task.  Wearable  computing,  however,  is  based  on  the   notion  that   computing  is  NOT  the  primary  task.  The  assumption  of  wearable  computing  is  that  the  user  will  be  doing  something  else  at  the  same  time  as  doing  the  computing.  Thus  the  computer  should  serve  to  augment  the  intellect,  or  augment  the  senses.

Mediation:  Unlike  hand  held  devices,  laptop  computers,  and  PDAs,  the  wearable   computer  can  encapsulate  us.  It  doesn’t  necessarily  need  to   completely  enclose  us,  but  the  concept  allows  for  a  greater  degree  of  encapsulation   than  traditional  portable  computers.  There are two aspects to this encapsulation:

Solitude:   It  can  function  as  an  information  filter,  and  allow  us  to  block  out  material  we  might  not  wish  to  experience,  whether  it  be  offensive  advertising,  or  simply  a  desire  to  replace  existing   media  with  different  media.  In  less  severe  manifestations,  it  may  simply  allow  us  to  alter  our  perception  of  reality  in  a  very    mild  sort  of  way. 

Privacy:  Mediation  allows  us  to  block  or  modify  information  leaving  the  encapsulated  space. In  the  same  way  that  ordinary  clothing  prevents  others  from  seeing  our  naked  bodies,  the  wearable  computer  may  ,  for  example,  serve  as  an  intermediary  for  interacting  with  untrusted   systems,  such  as  third  party  digital  anonymous cash  “cyber  wallets” .

ATTRIBUTES

                 There  are  six  informational  flow  paths  associated  with  this  new  human-machine  synergy.  The  signal  flow  paths  are, in  fact, attributes  of  wearable  computing,  and  are  described  , that  follows,  from  the  human’s  point  of  view:

UNMONOPOLIZING  of  the  user’s  attention:  it  does  not  cut  you  off  from  the  outside  world  like  a  virtual  reality  game  or  the  like.  You   can attend to other matters while using the apparatus. It  is  built  with  the  assumption  that  computing  will  be  secondary  activity,  rather  than  a  primary  focus  of  attention.  In fact, ideally,   it will provide enhanced sensory capabilities. It  may ,  however  ,  mediate (augment , alter, or  deliberately  diminish)  the  sensory  capabilities.

UNRESTRICTIVE  to  the  user:  ambulatory, mobile, roving, “you  can  do  other  things  while  using  it”,e.g.  You can type while jogging, etc

OBSERVABLE  by  the  user:  It  can  get  your  attention  continuously  if  you  want  it  to. Almost always observable: within reasonable limitations (e.g.  that  you  might  not  see  the  screen  while  you  blink   or  look  away  momentarily )  the  output  medium  is  constantly  perceptible  by  the  wearer.

        

CONTROLLABLE  by  the  user:  Responsive.  You  can  grab   control  of  it  at  any  time   you  wish.  Even  in  automated  processes  you  can  manually  override  to  break  open  the  control  loop and  become  part  of  the  loop  at  any  time  you  want  to  (example:  “a  big  Halt  button  you  want  as  an  application  mindlessly  opens  all  50  documents  that  were  highlighted  when  you  accidentally  pressed  “Enter”  would  make  a  computer   more 

CONTROLLABLE. Infinitely-often-controllable:  the  constancy  of  user-interface   results  from  almost-always observability  and  infinitely-often  controllability  in  the  sense  that  there  is  always  a  potential  for  manual  override  which  need  not  be  always  exercised.

ATTENTIVE  to  the  environment:  Environmentally  aware,  multimodal,  multisensory.(As  a  result  this  ultimately  gives  the  user   increased  situational  awareness).

COMMUNICATIVE  to  others:  Can  be  used  as  a  communications  medium  when  you  want  it  to.  Expressive:  allows  the  wearable  to  be  expressive  through  the  medium,  whether  as  a  direct  communications  medium  to  others,  or  as  means  of  assisting  the  production  of  expressive  media  (artistic  or  otherwise).

Followed  by  the  above  six  properties  is  that  it  must  also  be:

CONSTANT:  Always  ready.  May  have  “sleep  modes”  but  never  “dead”.  Unlike  a  laptop  computer  which  must  be  opened  up,  switched  on,  and  booted  up  before  use,  it  is  always  on  and  always  running.

PERSONAL:  Human  and  computer  are  inextricably  intertwined.

PROSTHETIC:  You  can  adapt  to  it  so  that  it  acts  as  a  true  extension  of  mind  and  body;  after time  you  forget  that  you  are  wearing  it.

ASSERTIVE:  can   have  barrier  to  prohibition  or  to  requests  by  others  for  removal  during  times  when  you wish  such  a  barrier.  This  is  contrast  to  laptop  computer  in briefcase  or  bag  that  could  be  separated  from  you  by  a  “please  give  all  bags  and  briefcases  at  the  counter”  policy  of  a  department  store,  library,  or  similar  establishment.

PRIVATE:  others  can’t  observe  or  control  it  unless  you  let  them.  Others  can’t  determine  system  status  unless  you  want  them  to,  e.g.  clerk  at  refund  counter  in  department  store  where  photography  is  prohibited  can’t  tell  whether  or  not  you  are  transmitting  wireless  video  to  a  spouse  for  remote  advice,  in  contrast  to  camcorder  technology  where  it  is  obvious  you  are  taking  a  picture  when  you  hold  it  up  to  your  eye.

EXISTENTIAL  TECHNOLOGY

                 Existential  technology  means  the  computer  is  controlled  by  the  wearer.  This  control  need  not  require  continuous  thought,  but  the  locus  of  control  must  be  such  that  it  is  entirely  within  the  wearer’s  domain.  The  user  must  also  potentially  know  the  functionality  of  the  apparatus.  Furthermore,  the  apparatus  provides  the  wearer  with  the  ability  to  make  its  operation  secure  and  completely  private  when  desired.  In  addition  to  the  obvious  privacy  afforded  and  eudaemonic  nature,  the  output  can  be  made  private  when  desired  by.

WORKING

 

LEAVING  THE  DIGITAL  FABRIC

                 As  with  all  clothes  computerized  apparel  starts  with  the  proper  thread.  Cotton,  polyester  or  rayon  don’t  have  the  needed  properties  to  carry  the  electrical  current  needed for  digital  clothing.  However,  metallic  yarns  are  not  new  to  the  clothing  industry.  We  have  seen  these  metallic  fabrics  worn  to  make  fashion  statements  for  years.  Researchers  at  MIT’s  Media  Lab  are  using  silk  organza,  a  unique  fabric  that  has  been  used  to  make  clothes  in  India  at  least  a  century.

                 Silk  organza  is  ideal  for  computerized  clothing  because  it  is  made  with  two  fibers  that  make  it  conductive  to  electricity.  The  first  fiber  is  an  ordinary  silk  thread ,  running  in  the  opposite  direction  of  the  fiber  is  silk  thread  that  is  wrapped  in  a  thin  copper  foil.  It’s  this  copper  foil  that  gives  the  silk  organza  the  ability  to  conduct  electricity.  Copper  is a  very  good  conductor  of  electricity   and  some  microprocessor  manufactures  are  beginning   to  use  copper  to  speed  up  microprocessors.

The  metallic  yarn  is  prepared  just  like  cloth  core  telephone  wire,  according  to  the  MIT  researchers.  If  you  cut  open  a  coiled  telephone  cable,  there’s  usually  a  conductor that  is  made  out  of  a  sheet  of  copper  wrapped  round  a  core  of  nylon  or  polyester  threads.  These  metallic  yarn  can  withstand  high  temperatures,  the  yarn  can  be  sewn  or  embroidered  using  industrial  machinery.  This  property  makes  it  very  promising   for  mass  producing    computerized  clothing.     

A  strip  of  the  fabric  would  basically  function  like  a  ribbon  of  cable.  Ribbon   cables are  used  in  computers  to  connect  disk  drives  to  controllers. One  problem  with  using  silk  organza  would  result  if  the  circuits  were  to  touch  each  other,  therefore  MIT  scientists  use  an  insulating  material  to  coat  or  support  the  fabric.

                 Once  the  fabric  is  cut  into  suitable  shape,  other  components  need  to  be  attached  to  the  fabric,  like  resistors,  capacitors  and  coils.  These  components  are  directly  sewn  to  the  fabric.  Additional  components  such  as  LED’s,  crystals,  piezo  transducers,  other  surface  mount  components,  if  needed,  are  soldered  directly  onto  the  metallic  yarn  which  the  developers  say  is  an  easy  process.  Other  electronic  devices  can  be  snapped  into  the  fabric  by  using  some  kind  of  gripper  snaps,  which  pierce    the  yarn  to  create  an  electrical  contact.  These  devices  can  then  easily  removed  in  order  to  clean  the  fabric.

                 At  Georgia  Tech,  researchers  have  developed  another  kind  of  thread  to  make  smart  clothes.  Their  smart  shirt,  which  we  will  look  at  the  next  section,  is  made  of  plastic  optical  fibers  and  other  specialty  fibers  woven  into  the  fabric.  These  optical  and  electrical  conductive  fibers  will  allow  the  shirt  to  wirelessly  communicate  with  the other  devices,  transferring  data  from  the  sensors  embedded  in  the  shirt.

 

RATIONAL  DETAILS

                 How  do  you  operate  a  wear  comp ?  What  sort  of  software  do  you  use  in  it ?   What  do  you  use  it  as  input  and  output  devices ?  Where  do  you store  data ?  How  do  you store  them?  All  these  are  common  questions  that  would  arise  in  someone  new  to  wear  comp.  Below  given  are  brief  answers  to  such  common  questions.

SOFTWARE

                 The  commonly  used  operating  system  on  a  wearable  computer  is  WOS(wear  comp  OS).  Red  hat  and  GNU  Linux  can  be  run  in  close  coordination as  an  operating  system  too.  Various  software  mostly  GNU  freeware  such  as  GIMP  (GNU  image  modulation  program)  as  well as  various  calender  and  planning  programs  can  be  run  on  a wearable  computer.

HARDWARE

                 Prices  of  wearable  computers  tend  to  be  in  “thousands  of  dollars”  whether  you  buy  old  or  new.  An  alternative  approach    is  to  assemble  a  low  cost  system.  For  example,  you  can  buy  an  old  computer  that  has  NTSC   output  and  connect  to   small  CRT  from   camera.  Some  such  complete  wearable computer  systems  have  been  built  for  as  little  cost.

DISPLAY:  A  major  part  of  the  total  cost of  the  wearable  computer  system  lies  in  its  display  unit.  VGA   display  tend  to  increase  the  cost  of  the  system  to  very  high  extend.  So  in  design  of  cheaper  models,  NTSC  resolution  is  used.   This  normally  is  too  low  to  display   VGA  image.  There  are  very  good  vedio  camera  viewfinders  that  can  display  24  text,  on  80  characters  each.  While  many  of  the  modern  LCD  viewfinders  are  not  capable  to  display  24  text,  there  are  a  good  many  older  black  and  white  viewfinders  that  can  display  a  24  text  and  clear  80*24  screen,  and  many  can  be  had  for  $10  or  less.

                 One  of  the  commonly  used  display  nowadays  is  the  personal  monitor.  The  personal  monitor  before  is  unique  eyeglass  mounted  display  that  creates  a  high  resolution  color  image  in  the  user’s  eyesight.  The  PM  presents  a  video  image  equivalent  to  a  screen   from  6.5  feet  distance.  The  image  covers  only  5%  of  the  vision  and   allows  to  see  the  surrounding  also.  The  PM  is  easy  to  use,  it  can  be  plugged  into  the  video  and  power  in seconds  and   appear  on  the  ultra  lightweight  display.

FEATURES

·                    High  resolution  color  video  image

·                    Image  that  appears  in  the  person’s  line  of  sight

·                    Viewing  angle  comparable  to  viewing  a  26”  monitor  from  2  meters  (6.5  feet)  away

·                    Ultra  light-weight,  no  major  disturbance  in  the  eyesight

             The  personal  monitor  projects  a  high  resolution  color  video  image  that  appears  in  the  person’s  line  of  sight  in  a  viewing  angle   comparable  to  viewing  a  26”  0r  from  2  meters  away. The  video  image  is  see  around,  it  covers   only  the  area  in   which  the  image   appears,  otherwise  users  are  free to  view  the  surrounding  environment.  Personal  monitor  provides  an  added  convenience  by  maintaining  the  image    the  wearer  is  looking.  While  the  PM  provides  a  constantly  available  image  in  the  person’s  line  of  sight,  it  enables to  maintain  focus  and  attention  it  keeps  the  integrity  of  the  corresponding  environment.  The  advantage  will  be  immediate  in  decreased  processing  time  and  increased  precision.  The  personal  monitor  is  a  monoscopic  biocular  display  with  completely  narrow  field  of  view.  The  personal  monitor  can  receive  video  signals  from  any  source.  The  signals  are  converted  in  the  controller  unit  into  signals  driving  the  electronics  of the  LCD  display.  The  PM    takes  standard  video  signals  and  displays  them  on  TFT  LCD  display  that  can  be  connected  to  any  video  source.

                 The  PM  consists  of  a  monitor  block,  eye  glasses,  cable  and  controller  box.  The  monitor  block  contains  the  display,  a  back  light  and  its  driver  for  the  LCD  and  the  lenses  and  mirrors  that  projects  the  display  image  into  the  retina  of  the eyes.  Light  beams  coming  from  the  display  are  reflected  in  two  directions  by  the  dividing  mirrors  placed  in  front  of  the  display.

                 The  monitor  block  has  a  mounting slot   that  fits  into  the  vertical  nosepiece  of  the  eyeglasses.  The  controller  box  contains  the  video  input  modulator  unit  and  the  driving  electronics  of  the  LCD  display.   The  LCD  directs  the  display,  control  signals  are send  through  a  flexible  shielded  cabled  to  the  display.  The  glasses  have  adjustable  temple  pieces  and  each  unit  comes  with  a  commercially  available  9  volt  AC-DC  adaptor.

KEY  BOARD   

                 If  you  are  going  on  the  cheap,   a  collection  of  pushbutton  micro  switches  are  used  as  keyboards.  At the  higher  end,  you  can  get  a  “twiddler”  from  Hand  key,  or  keyboard  from  info  grip.  You  can  connect  micro  switches  that  enable  you  to  plug  directly  into  the  keyboard  port  if  you  see  a  “BAT”  KEYBOARD.  A  combination  keyboard  that  weighs  4  ounces  and  fits  in  the  palm  of  your  hand.  The twiddler  2  is  an  existing  technology  of  wearable  computing.

HARD  DRIVE

                 Many  hard  drives  commonly  used  in  laptop  computers  can  withstand  operational  shock,  it  is  common  to  go  jogging  while  editing,  and  sometimes  shoot  momentary  video  while  on  horse  back  or  riding  a  mountain  bike  down  the  center  of  a  line  bumping  over  every  railway  tie,  and  capturing  the  experience  on  a  hard  drive.  It  is  possible  to  carry  enormous  amount  of   hard  drive  space  on  your  body.  Prof  Martin  has  36GB  of  hard  drive   installed  in  his  wear.  One  of  his  waist  bag  systems  contain  2GB  of  hard  drive  space  and  512MB  of  RAM. 

BATTERIES  OF  WEARCOMP

Low  cost  batteries

                      Early  versions  of  wear  comp  used  lead  acid  batteries.  Later  versions  used  Li-Ion  camcorder  batteries.  Lead  acid  batteries  are  typically  available  surplus.  For  constant  application  you  will  want  to  obtain  at  least  two  12  Volt  batteries.

High  performance  batteries

                 Li-Ion  camcorder  batteries  are  commercially  available.  A  minimum  of  two  batteries  is  required  for constant  running  12Volt  batteries

VOLTAGE  REGULATOR

                 These  are  used  in  order  to  keep  the  voltage  of Li-Ion  batteries  constant  as  output  voltage  drops  significantly,  with  usage  from  a  full  charge.  Another  reason  for  constant  voltage  is that  various  components  of  WearComp  require  different  voltages.    .

APPLICATION

                 Wisely  designed  technology  can  properly  address  the  concern  for  humanistic  property,  and  therefore  need  not  be  focused  on  external  control  just  like   taming  with  a  piece  of  itself!.  In  fact,  the  fundamental  use  of  wearcomp  may  very  well  in  personal  empowerment  of  the  individual.  Smart  computing  will  allow  us  to  explore  all  potential  of  many  modern  technologies  and  ideas  without  wanting  us  to  sacrifice  freedom  or  privacy.  Instead  of  current  vision  of  smart  floors,  smart  light  switches,  toilets,  smart  elevators,  smart  furniture  and  other  smart  technologies  that  watch  us  correspond  to  our  actions,  what  we  will  witness  is  the  emergence  of  smart  people.

Mediated/augmented  reality: -    It  is  the  ability  of  the  computer  to  offer  enhanced  presentations  of  reality  to  the  user.  The  application  of  the  augmented  reality  lies  in  adding  to  your  perceptual  field.  To  aid  in  repairing  a  broken  photocopier,  an  overlay  of  the  internal  structure  of  the  photocopier  can  be  put  in  the  repairing  person’s  visual  field,  and  thus  can  help  him  in  his  work.

MediWear :-  It  closely  monitors  the  wearer’s  body  functions  and  the  moment  that  any  one  of  them  becomes  critical,  the  pre-defined  medical  unit  is  notified  remotely.  It  is  closely  related  to  Blind  Vision  expect  for  the  fact  that  the   transmitted  signals  are  internal   and  they  are  relayed  on  to  an  external  source.

ENGear :-  Electronics  News  Gathering  Wearable  System  introduces  the  sense  of  community  and  implies  the  existance  of  a   group  to  which  the  user  might  want  to  offer  his/her  sensory  impressions.

Blind  Vision :-  It  is  a  personalized  radar  system  that  is  integrated  in  close-fitting  vest  which  is  able  to  process  object  in  the  vicinity  of  the  wearer  is  a   benefit  for  visually  impaired  persons.  Returned  waves  from  the  said  object  are  transformed  by  the  wearable  computer  and  send  over to  the  vest,  which  sends  electric  stimuli  to  the  wearer.  Closer  objects  exhibit  “stronger  pressure”  via  stronger  current,  while  object  further  away  accordingly  output  milder  current.  Any  cyclist,  motorcyclist  or  professional  who  has  to  work  on  the  open  environment  would  appreciate  this  invention.