Smarte Socken

Speicher Deine Daten, Forrest, speicher Deine Daten!

Es wird Frühling und das schlechte Gewissen sprießt wie ein Krokus: Müsste man nicht mehr Sport treiben? Laufen? Den Geeks unter uns bieten sich als Motivationshilfe bereits Mobile Apps und Fitnesstracker. Doch sie sind erst nur der Anfang: Vernetzte Schuhe und Socken sind der nächste Schritt.

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© Warren Goldswain/shutterstock.com

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Wenn die Frühjahrssonne durchbricht wie an diesem Sommer, sprießen nicht nur die Frühlingsblumen sondern auch das schlechte Gewissen: Müsste man nicht mehr Sport treiben? Zum Beispiel Laufen? Den Geeks unter uns liefern Forscher und Sportartikelhersteller eine Motivationshilfe: Denn technische Hilfsmittel kitzeln den Spiel- und Sharing-Trieb im Läufer - und treiben das Thema "Quantified Self" auf eine neue Ebene.

So entwickelten Forscher des Fraunhofer-Instituts für Photonische Mikrosysteme IPMS in Dresden im EU-Projekt Runsafer gemeinsam mit fünf Partnern den speziellen Laufschuh gleichen Namens. Er soll Beschwerden und Verletzungen während des Trainings vermeiden helfen. Mit Sensoren und Mikroelektronik, die in die Schuhsohle integriert werden, werden die biometrischen Daten des Läufers gemessen und seine Lauftechnik anhand dieser Werte in Echtzeit ausgewertet. Mit diesen Informationen kann er dann seine Technik sinnvoll anpassen.

Möglich wird dies durch eine Kombination von kleinen Hightech-Geräten: Zu Runsafer gehören Mikrocontroller, Funkmodul und Batterie sowie Beschleunigungs- und GPS- Sensoren, die biomechanische Körpersignale sowie die Geschwindigkeit des Läufers ermitteln und die Daten per Bluetooth an ein Smartphone übermitteln.

Andreas Heinig, Wissenschaftler am IPMS, erklärt den Unterschied zu Pulsuhren und Brustgurten, die lediglich Vitalparameter wie Atmung und Herzfrequenz aufzeichnen: >>Unser Laufschuh bewertet medizinisch und kontrolliert das Training während des Joggens. Beispielsweise informiert er den Läufer bei einer falschen Fußstellung, einer einseitigen Belastung oder warnt bei Erschöpfungszuständen und Überlastungen. Ein vergleichbares Messgerät gibt es bislang noch nicht.<<

Die Runsafer-App wertet die ermittelten Daten mithilfe spezieller Algorithmen in Sekundenschnelle aus und gibt dem Sportler Rückmeldungen über seine Trainingsleistung. Wenn Haltungsfehler oder gar läuferisches Fehlverhalten festgestellt werden, schlägt die App auch Änderungen im Bewegungsablauf oder für das Training vor: den Fuß anders abzurollen als bisher, langsamer zu laufen, einen anderen Untergrund zu wählen oder bei Überlastung auch, das Training zu beenden.

Das System wird in die Schuhsohlen integriert, in die es sich mühelos einlegen und auch wieder herausnehmen lässt. Zum Aufladen wird das Schuhpaar dann einfach auf das mitgelieferte Ladegerät gestellt. Die Messwerte selbst werden während des Laufens vom Smartphone in das Runsafer-Portal übertragen, wo sie nachbearbeitet, ausgewertet und visualisiert werden. Basierend auf diesen Daten lassen sich Trainingspläne mit personalisierten, ständig aktualisierten Leistungszielen erstellen.

Prototypen des Runsafer lagen im Dezember 2013 bereits vor, bis Anfang 2015 soll der Hightech-Schuh in den Handel kommen. Der spanische Sportartikelhersteller Kelme soll ihn auf den Markt bringen. Aktuell arbeitet das Forscherteam an noch winzigeren Ausführungen von Sensorik und Mikroelektronik, was aufgrund der hohen Ansprüche an das Ergebnis eine große Herausforderung ist, denn der Runsafer soll nicht nur leicht und stabil, sondern auch wasserdicht werden.

Nicht im Schuh, sondern direkt am Fuß funktioniert das mit Sensoren ausgestattete >>Sensoria Smart Sock System<< der Firma Heapsylon aus der Microsoft-Stadt Redmond. Hier werden Textilsensoren per Magnet mit einem elektronischen Knöchelring verbunden.

Damit lässt sich zum Beispiel die Belastung und die Verteilung des Drucks auf die Fußsohle messen, woraufhin die ermittelten Daten drahtlos zum Mobilgerät und von dort in die Cloud übertragen werden. Dort erfolgt dann eine detaillierte Analyse und ein Feedback zum Laufverhalten des Anwenders, das in Echtzeit und unmittelbar mit konkreten Anweisungen über eine Smartwatch oder Smartphone-Anwendung an den Läufer übermittelt wird.

Zielgruppe ist allerdings nur in zweiter Linie die Gemeinde der Läufer. Die Socken helfen Menschen mit der Nervenkrankheit periphere Neuropathie, die oft bei Diabetikern auftritt und von traumatischen Verletzungen, Infektionen oder metabolischen Problemen herrühren kann.

Mit Sensoria kann die pflegende Person oder Einrichtung Daten darüber sammeln und so eine zielgerichtete Pflege ermöglichen. Während ein reiner Beschleunigungsmesser falsche Messungen ausgeben wird, wenn er vom Anwender fallengelassen wird, stellt die Kombination von Beschleunigungsmesser mit Fußsohlenmessung sicher, dass keine falschpositiven Werte gemessen werden, wenn das Messgerät fehlen oder ausfallen sollte, und die Ergebnisse somit nicht verfälscht werden.

Diese Kombination liefert außerdem verlässlichere Daten über die Ursachen von Stürzen und deren Ursachen ermitteln. Dadurch kann das Verhalten des Patienten angepasst werden, zum Beispiel durch Besuch eines Sporttherapeuten.

Doch natürlich zielen die Smart Socks auch auf den Massenmarkt der Läufer. 70 Prozent von ihnen, behauptet Heapsylon, leidet unter Fußproblemen. Weshalb eine bestimmte Stelle schmerzt lässt sich aber oft selbst vom Arzt nicht herausfinden. Meist lautet der simple Rat: Training herunterfahren und abwarten. Die Daten aus den Socken könnten die Diagnose dieser Probleme erheblich erleichtern.

Sensoria stellt aber nicht nur Socken mit Sensor her, sondern auch ein Fitness-Shirt und einen Sport-BH mit Herzfrequenzüberwachung. Ein Sensoria Developer Kit ist ebenfalls erhältlich.

Während auch Nicht-Sportler inzwischen Bewegungstracker wie Fitbit oder Jawbone verwenden, können Läufer den nächsten Schritt in die digitale Welt wagen. Nur das mit dem demonstrativen Konsum wird schwer: Denn das Prahlen mit den Sensor-Socken könnte bei deren Präsentation im Einsatz ein wenig... unappetitlich werden.

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