R.E.News future Technology-Smart Insoles Could Revolutionise Personal Health Monitoring

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Les semelles intelligentes pourraient révolutionner la surveillance de la santé personnelle

Image- cutting-edge research from The Ohio State University

Ce n’est pas tous les jours que vos chaussures commencent à parler de votre santé, mais grâce aux recherches de pointe de l’Université d’État de l’Ohio, ce jour se rapproche. Une nouvelle génération de technologies portables est apparue sur le marché : des semelles intelligentes qui surveillent vos mouvements en temps réel, avec le potentiel de détecter les premiers signes de tout, des problèmes de posture aux troubles neurologiques comme la maladie de Parkinson.

Qu’est-ce qui fait de cette technologie plus qu’un simple gadget portable ? Pour commencer, il est conçu pour fonctionner comme un scanner d’empreintes digitales biomécanique, captant des modèles nuancés dans la façon dont les individus marchent, se tiennent debout ou courent. Construit avec 22 capteurs de pression de précision et alimenté par de petits panneaux solaires intégrés, ce système est intelligent, autonome et remarquablement sensible.

L'innovation, menée par le professeur adjoint Jinghua Li et le doctorant Qi Wang, va bien au-delà du simple comptage des pas. Les données des capteurs sont transmises sans fil via Bluetooth à un smartphone, offrant un aperçu détaillé de la démarche et des habitudes d'activité physique du porteur.

« Notre corps contient de nombreuses informations utiles dont nous ne sommes même pas conscients », a déclaré Li. « Ces statuts changent également au fil du temps, notre objectif est donc d'utiliser l'électronique pour extraire et décoder ces signaux afin d'encourager de meilleurs contrôles de santé. »

Alors qu’environ 7 % des Américains sont confrontés à des difficultés ambulatoires, ce système pourrait combler une lacune critique dans le domaine des technologies de santé personnelles, en particulier pour les populations vieillissantes ou les personnes souffrant de maladies chroniques.

Bien que les semelles intérieures portables à détection de pression ne soient pas un concept nouveau, la plupart des modèles précédents ont connu des difficultés en raison d'une faible efficacité énergétique et de performances incohérentes. Cette nouvelle conception répond cependant à ces défauts avec style et substance.

Li a souligné plusieurs caractéristiques remarquables : « Notre appareil est innovant en termes de haute résolution, de détection spatiale, de capacité d'auto-alimentation et de sa capacité à se combiner avec des algorithmes d'apprentissage automatique. » En d’autres termes, ce n’est pas seulement plus intelligent : c’est plus robuste, plus précis et plus adaptable.

Les capteurs du système sont soigneusement répartis de la pointe au talon, permettant une collecte de données complète lors de divers mouvements. Que vous marchiez ou couriez, l'appareil suit la façon dont la pression se déplace sur le pied. Lors de la marche, la pression se déplace séquentiellement du talon aux orteils. En revanche, la course à pied applique une pression presque simultanément sur tout le pied, comprimant la phase de pression dans une fenêtre de temps beaucoup plus courte.

Un autre élément frappant est l’autosuffisance du système. Les semelles sont équipées de cellules solaires flexibles qui génèrent de l'énergie pendant l'utilisation, stockant l'énergie dans des batteries au lithium compactes. Ces composants sont intégrés dans des matériaux doux et sans danger pour la peau, ce qui les rend adaptés à un port à long terme sans inconfort ni risque.

C'est aussi l'intelligence artificielle qui fait vraiment chanter cette technologie. Grâce à l’apprentissage automatique, le système peut identifier huit états de mouvement, depuis des positions statiques comme s’asseoir et se tenir debout jusqu’à des mouvements plus dynamiques comme courir et s’accroupir. Ce niveau de reconnaissance ouvre la voie à des connaissances plus approfondies sur la posture, le mouvement et même la fatigue.

Ces données pourraient s’avérer précieuses dans des secteurs allant de la physiothérapie et du sport aux soins aux personnes âgées et à la sécurité au travail. Imaginez un entraîneur peaufinant la posture de course d’un athlète ou un physiothérapeute suivant les progrès de récupération d’un patient sans avoir besoin d’équipement de laboratoire encombrant.

La durabilité est essentielle pour la technologie portable, et cette semelle intérieure intelligente résiste à la pression, littéralement. Selon les chercheurs, il a maintenu ses performances même après 180 000 cycles de compression et de décompression. Cela représente beaucoup de pas sans interruption.

« L'interface est flexible et assez fine, donc même en cas de déformation répétitive, elle peut rester fonctionnelle », a expliqué Li. « La combinaison du logiciel et du matériel signifie qu'il n'est pas aussi limité. »

La conception fine et adaptable garantit qu'elle n'interfère pas avec les mouvements quotidiens, tandis que les capacités d'apprentissage automatique ouvrent la porte à des applications telles que :

Analyse de la marche pour détecter les troubles neurologiques ou musculo-squelettiques à un stade précoce
Programmes de réadaptation personnalisés
Alertes de correction de posture en temps réel
Coaching fitness intelligent basé sur des schémas de mouvement individuels

Bien que la technologie ne soit pas encore disponible dans les magasins, sa commercialisation est probable d'ici trois à cinq ans. La prochaine phase de développement consistera à étendre la précision de la reconnaissance des gestes et à valider les performances auprès de populations plus diverses.

« Nous avons tellement de variations entre les individus, donc démontrer et former ces capacités fantastiques sur différentes populations est quelque chose à laquelle nous devons accorder plus d’attention », a déclaré Li.

L’intégration de la diversité des utilisateurs dans les modèles de formation sera essentielle pour une adoption plus large, en particulier pour lutter contre les disparités mondiales en matière de santé. Avec des co-auteurs de l’Université de Lanzhou en Chine, l’équipe pose déjà les bases d’une collaboration internationale.

Les implications de cette recherche vont bien au-delà des cliniques orthopédiques. À mesure que la technologie portable évolue, elle se concentre moins sur le nombre de pas et davantage sur des informations exploitables sur la santé. Ce système illustre une tendance plus large dans l’industrie : la convergence de l’IA, de l’énergie durable et de l’ingénierie biomédicale.

Les semelles intelligentes, en particulier celles qui fonctionnent avec une intervention humaine minimale, pourraient révolutionner le diagnostic précoce des maladies chroniques, améliorer l’ergonomie du lieu de travail et permettre aux utilisateurs de prendre le contrôle de leur bien-être.

Les systèmes de santé du monde entier recherchent des outils préventifs rentables. Cette invention pourrait parfaitement s’intégrer dans cette vision.

Le résultat final ? La modeste semelle intérieure a parcouru un long chemin. Grâce à l’IA, aux énergies renouvelables et à la conception flexible intégrée à la semelle, cette innovation met littéralement des soins de santé personnalisés à nos pieds.

Il y a quelque chose d'indéniablement convaincant dans un appareil qui fonctionne silencieusement en arrière-plan, apprenant de chacun de vos pas, s'adaptant à vos mouvements et vous envoyant des signaux subtils lorsque quelque chose ne va pas.

Les chercheurs de l'Ohio State n'ont pas seulement construit une semelle intérieure intelligente : ils ont fait un pas audacieux vers une surveillance de la santé plus intelligente et plus accessible.
NJC.© Info cutting-edge research from The Ohio State University

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24/04/25-English

Smart Insoles Could Revolutionise Personal Health Monitoring

Image- cutting-edge research from The Ohio State University

It’s not every day that your shoes start talking about your health, but thanks to cutting-edge research from The Ohio State University, that day is getting closer. A new generation of wearable tech has stepped onto the scene: smart insoles that monitor your movements in real time, with the potential to detect early signs of everything from posture issues to neurological disorders like Parkinson’s disease.

What makes this technology more than just another wearable gimmick? For starters, it’s designed to function like a biomechanical fingerprint scanner — picking up nuanced patterns in how individuals walk, stand, or run. Built with 22 precision pressure sensors and powered by small, integrated solar panels, this system is smart, self-sufficient, and remarkably sensitive.

The innovation, spearheaded by assistant professor Jinghua Li and PhD candidate Qi Wang, goes far beyond basic step-counting. Data from the sensors is wirelessly transmitted via Bluetooth to a smartphone, offering a detailed snapshot of the wearer’s gait and physical activity patterns.

“Our bodies carry lots of useful information that we’re not even aware of,” said Li. “These statuses also change over time, so it’s our goal to use electronics to extract and decode those signals to encourage better self health care checks.”

With an estimated 7% of Americans facing ambulatory difficulties, this system could fill a critical gap in personal health tech, particularly for ageing populations or individuals with chronic conditions.

Although wearable pressure-sensing insoles aren’t a new concept, most earlier models stumbled due to poor energy efficiency and inconsistent performance. This new design, however, addresses those shortcomings with style and substance.

Li highlighted several standout features: “Our device is innovative in terms of high resolution, spatial sensing, self-powering capability, and its ability to combine with machine learning algorithms.” In other words, it’s not just smarter — it’s tougher, more precise, and more adaptable.

The system’s sensors are carefully distributed from toe to heel, enabling comprehensive data collection during various movements. Whether walking or running, the device tracks how pressure shifts across the foot. During walking, pressure moves sequentially from heel to toe. In contrast, running applies pressure almost simultaneously across the foot, compressing the pressure phase into a much shorter time window.

Another striking element is the system’s self-sufficiency. The insoles are fitted with flexible solar cells that generate power during use, storing the energy in compact lithium batteries. These components are embedded in soft, skin-safe materials, making them suitable for long-term wear without discomfort or risk.

It’s also the AI smarts that really make this tech sing. Through machine learning, the system can identify eight motion states — from static positions like sitting and standing to more dynamic movements like running and squatting. That level of recognition paves the way for deeper insights into posture, motion, and even fatigue.

Such data could be invaluable in sectors ranging from physical therapy and sports to elderly care and occupational safety. Imagine a coach fine-tuning an athlete’s running posture or a physical therapist tracking a patient’s recovery progress without needing bulky lab equipment.

Durability is crucial for wearable tech, and this smart insole holds up under pressure — literally. According to the researchers, it maintained its performance even after 180,000 cycles of compression and decompression. That’s a lot of footsteps without skipping a beat.

“The interface is flexible and quite thin, so even during repetitive deformation, it can remain functional,” Li explained. “The combination of the software and hardware means it isn’t as limited.”

The thin and adaptable design ensures it doesn’t interfere with daily movement, while the machine learning capabilities open the door for applications like:

Gait analysis to detect early-stage neurological or musculoskeletal conditions
Customised rehabilitation programmes
Real-time posture correction alerts
Smart fitness coaching based on individual movement patterns

While the technology isn’t available on shop shelves just yet, commercialisation is likely within three to five years. The next phase of development will involve expanding gesture recognition accuracy and validating performance across more diverse populations.

“We have so many variations among individuals, so demonstrating and training these fantastic capabilities on different populations is something we need to give further attention to,” said Li.

Incorporating user diversity in training models will be essential for broader adoption, particularly when addressing global health disparities. With co-authors from Lanzhou University in China, the team is already laying the groundwork for international collaboration.

The implications of this research ripple far beyond orthopaedic clinics. As wearable tech evolves, it’s becoming less about step counts and more about actionable health intelligence. This system exemplifies a wider trend in the industry — the convergence of AI, sustainable energy, and biomedical engineering.

Smart insoles, especially ones that operate with minimal human intervention, could revolutionise early diagnosis for chronic conditions, improve workplace ergonomics, and empower users to take control of their wellbeing.

Health care systems around the world are looking for cost-effective, preventative tools. This invention could slot seamlessly into that vision.

The bottom line? The humble insole has come a long way. With AI, renewable energy, and flexible design baked into the sole, this innovation is quite literally putting personalised healthcare at our feet.

There’s something undeniably compelling about a device that works silently in the background, learning from your every step, adapting to your movement, and sending you subtle cues when something’s off.

The researchers at Ohio State haven’t just built a smart insole — they’ve taken a bold stride toward smarter, more accessible health monitoring.
NJC.© Info cutting-edge research from The Ohio State University

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24/04/25-NL

Slimme inlegzolen kunnen persoonlijke gezondheidsmonitoring revolutioneren

Image- cutting-edge research from The Ohio State University

Het gebeurt niet elke dag dat je schoenen iets over je gezondheid vertellen, maar dankzij baanbrekend onderzoek van de Ohio State University komt die dag steeds dichterbij. Een nieuwe generatie draagbare technologie is op het toneel verschenen: slimme inlegzolen die uw bewegingen in realtime monitoren en die de potentie hebben om vroegtijdige signalen van allerlei aandoeningen te detecteren, van houdingsproblemen tot neurologische aandoeningen zoals de ziekte van Parkinson.

Wat maakt deze technologie meer dan zomaar een gadget? Om te beginnen is het ontworpen om te functioneren als een biomechanische vingerafdrukscanner: het detecteert subtiele patronen in de manier waarop mensen lopen, staan ​​of rennen. Dit systeem is uitgerust met 22 nauwkeurige druksensoren en wordt aangestuurd door kleine, geïntegreerde zonnepanelen. Het is slim, zelfvoorzienend en bijzonder gevoelig.

De innovatie, onder leiding van assistent-professor Jinghua Li en promovendus Qi Wang, gaat veel verder dan alleen het tellen van stappen. Gegevens van de sensoren worden draadloos via Bluetooth naar een smartphone verzonden, waardoor een gedetailleerd beeld ontstaat van het looppatroon en de fysieke activiteit van de drager.

"Ons lichaam bevat veel nuttige informatie waarvan we ons niet eens bewust zijn", aldus Li. “Deze statussen veranderen ook in de loop van de tijd, dus het is ons doel om elektronica te gebruiken om die signalen te extraheren en te decoderen om betere zelfcontroles op de gezondheid te stimuleren.”

Geschat wordt dat 7% van de Amerikanen problemen heeft met bewegen. Dit systeem zou een belangrijke lacune in persoonlijke gezondheidstechnologie kunnen opvullen, met name voor de ouder wordende bevolking of mensen met chronische aandoeningen.

Hoewel draagbare inlegzolen met druksensoren geen nieuw concept zijn, mislukten de meeste eerdere modellen vanwege een slechte energie-efficiëntie en inconsistente prestaties. Het nieuwe ontwerp pakt die tekortkomingen echter op stijlvolle en inhoudelijke wijze aan.

Li benadrukte een aantal opvallende kenmerken: "Ons apparaat is innovatief wat betreft hoge resolutie, ruimtelijke detectie, zelfvoorzienende capaciteit en de mogelijkheid om te combineren met machine learning-algoritmen." Met andere woorden: het is niet alleen slimmer, maar ook sterker, nauwkeuriger en aanpasbaarder.

De sensoren van het systeem zijn zorgvuldig verdeeld van teen tot hiel, waardoor uitgebreide gegevensverzameling tijdens verschillende bewegingen mogelijk is. Of u nu wandelt of rent, het apparaat registreert hoe de druk over de voet wordt verplaatst. Tijdens het lopen verplaatst de druk zich sequentieel van de hiel naar de teen. Bij hardlopen daarentegen wordt de druk vrijwel gelijktijdig op de voet uitgeoefend, waardoor de drukfase in een veel korter tijdsbestek wordt samengeperst.

Een ander opvallend element is de zelfredzaamheid van het systeem. De inlegzolen zijn voorzien van flexibele zonnecellen die tijdens het gebruik energie opwekken. Deze energie wordt opgeslagen in compacte lithiumbatterijen. Deze componenten zijn ingebed in zachte, huidvriendelijke materialen, waardoor ze geschikt zijn om langdurig te dragen zonder dat dit ongemak of risico oplevert.

Het zijn ook de AI-intelligentie die deze technologie echt tot een succes maakt. Dankzij machinaal leren kan het systeem acht bewegingsstatussen identificeren – van statische posities zoals zitten en staan ​​tot meer dynamische bewegingen zoals rennen en hurken. Die mate van herkenning maakt de weg vrij voor diepere inzichten in houding, beweging en zelfs vermoeidheid.

Dergelijke gegevens kunnen van onschatbare waarde zijn in sectoren als fysiotherapie, sport voor ouderen, zorg en veiligheid op het werk. Stel je een coach voor die de loophouding van een atleet perfectioneert, of een fysiotherapeut die de herstelvoortgang van een patiënt bijhoudt, zonder dat hij daarvoor omvangrijke laboratoriumapparatuur nodig heeft.

Duurzaamheid is cruciaal voor draagbare technologie, en deze slimme binnenzool houdt letterlijk stand onder druk. Volgens de onderzoekers behield de technologie zijn prestaties zelfs na 180.000 compressie- en decompressiecycli. Dat zijn een heleboel voetstappen zonder een tel over te slaan.

"De interface is flexibel en vrij dun, zodat deze zelfs bij herhaaldelijke vervorming functioneel blijft", legt Li uit. “De combinatie van software en hardware zorgt ervoor dat er minder beperkingen zijn.”

Het dunne en aanpasbare ontwerp zorgt ervoor dat het de dagelijkse bewegingen niet hindert, terwijl de mogelijkheden voor machine learning de deur openen voor toepassingen zoals:

Ganganalyse om neurologische of musculoskeletale aandoeningen in een vroeg stadium op te sporen
Op maat gemaakte revalidatieprogramma's
Realtime waarschuwingen voor houdingcorrectie
Slimme fitnesscoaching op basis van individuele bewegingspatronen

Hoewel de technologie nog niet in de winkel verkrijgbaar is, zal deze waarschijnlijk binnen drie tot vijf jaar op de markt worden gebracht. De volgende ontwikkelingsfase omvat het verbeteren van de nauwkeurigheid van gebarenherkenning en het valideren van de prestaties voor meer diverse populaties.

"Er zijn zoveel verschillen tussen individuen, dus we moeten meer aandacht besteden aan het demonstreren en trainen van deze fantastische vaardigheden op verschillende populaties", aldus Li.

Het integreren van gebruikersdiversiteit in trainingsmodellen is essentieel voor bredere acceptatie, vooral bij het aanpakken van wereldwijde gezondheidsverschillen. Met co-auteurs van de Lanzhou Universiteit in China legt het team al de basis voor internationale samenwerking.

De implicaties van dit onderzoek reiken veel verder dan orthopedische klinieken. Naarmate draagbare technologie zich ontwikkelt, gaat het steeds minder om het aantal stappen en steeds meer om bruikbare gezondheidsinformatie. Dit systeem is een voorbeeld van een bredere trend in de sector: de convergentie van AI, duurzame energie en biomedische technologie.

Slimme inlegzolen, met name de inlegzolen die met minimale menselijke tussenkomst werken, kunnen een revolutie teweegbrengen in de vroege diagnose van chronische aandoeningen, de ergonomie op de werkplek verbeteren en gebruikers in staat stellen de regie over hun welzijn te nemen.

Wereldwijd zijn zorgsystemen op zoek naar kosteneffectieve, preventieve hulpmiddelen. Deze uitvinding zou naadloos in die visie kunnen passen.

Waar het op neerkomt? De bescheiden binnenzool heeft een lange weg afgelegd. Dankzij AI, hernieuwbare energie en een flexibel ontwerp dat in de zool is ingebouwd, brengen deze innovaties gepersonaliseerde gezondheidszorg letterlijk naar onze voeten.

Er is iets onmiskenbaar aantrekkelijks aan een apparaat dat stil op de achtergrond werkt, van elke stap die u zet leert, zich aanpast aan uw bewegingen en u subtiele signalen stuurt wanneer er iets niet klopt.

Onderzoekers van de Ohio State University hebben niet alleen een slimme binnenzool ontwikkeld, ze hebben ook een grote stap gezet in de richting van slimmere, toegankelijkere gezondheidsmonitoring.
NJC.© Info cutting-edge research from The Ohio State University

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