Носяться технології працюють як пластир для моніторингу стану здоров'я
Вчені розробили інноваційний, придатний для носіння технічний пристрій, який відстежує рух, пульс та дихання, не використовуючи жодних проводів, акумуляторів або ланцюгів. Пристрій прилипає до людської шкіри, як пластир.
Шкіра людини - це захоплюючий орган. Насправді це найбільший і найважчий орган людського тіла, який в середньому сягає приблизно 20 квадратних футів.
Основна функція шкіри захисна; це створює бар’єр між нашою внутрішньою стороною та зовнішнім світом. Однак шкіра робить набагато більше, ніж захищає нас.
Різні шари шкіри створюють нові клітини, надають їй колір і накопичують жир. Шкіра також допомагає контролювати температуру тіла і втрату води, і вона містить нервові закінчення, які допомагають нам виявити тиск, вібрацію, дотик і біль.
Наша шкіра може багато віддавати про наші внутрішні стани, оскільки зовнішні ознаки фізіологічних змін можуть відкрити вікно у наші фізичні та емоційні умови. Наприклад, дослідники використовують гальванічну реакцію шкіри, щоб отримати уявлення про рівень збудження людини, “стрес, хвилювання, залучення, розчарування та гнів”.
Зараз вчені розробили спосіб використати ці шкірні сигнали за допомогою пристрою, для якого не потрібні батареї, дроти або мікросхеми.
Дженан Бао, професор хімічної інженерії в Стенфордському університеті в Каліфорнії, та її команда розробили пластир, який приклеюється до шкіри, як пластир, і вимірює, як шкіра людини розтягується та стискається.
Потім пристрій надсилає ці зчитування бездротовим способом до приймача, прикріпленого до одягу людини.
На основі цих показань дослідники змогли відстежувати дихання та частоту серцевих скорочень людини, а також їхні рухи рук і ніг.
Професор Бао та команда описують у журналі свій пристрій, який можна носити Природа Електроніка.
Як працює BodyNET
Дослідники назвали свій пристрій "мережею датчиків площі тіла" або "BodyNET", і вони визначають його як "сукупність мережевих датчиків, які можна використовувати для контролю фізіологічних сигналів людини".
У статті дослідники описують, як вони тестували BodyNET. Вони прикріпили датчики до зап’ястя та живота учасника, щоб виявити пульс та дихання.
Розміщення датчиків на ліктях та колінах учасника дало змогу дослідникам зрозуміти, коли людина рухається, оскільки пластир виявив розтягування та стискання шкіри в місцях, що відповідали м’язам, що згинаються.
BodyNET працює з використанням ідентифікації радіочастот (RFID) - технології, яка також використовується в системах безключового доступу та ключових картках.
За допомогою ключових карток антена на картці забирає енергію RFID від приймача і використовує її для генерації пароля. Потім картка надсилає цей пароль назад одержувачу.
Для BodyNET дослідникам довелося знайти спосіб передавати енергію RFID через антену, яка могла розширюватися, стискатися і згинатися разом із шкірою.
Вчені використовували металеві чорнила для створення цієї антени, але незабаром вони зрозуміли, що сигнал недостатньо сильний, щоб не відставати від постійних рухів та коливань антени та шкіри.
Отже, вони розробили новий, більш потужний тип системи RFID, яка надсилатиме більш стабільні та точні сигнали. Ця інноваційна система також використовує технологію Bluetooth для передачі показань з приймача на смартфон або будь-який інший бездротовий пристрій.
Дослідники сподіваються, що медичні працівники використовуватимуть пристрій для спостереження за людьми, які страждають від сну та стану серця. Наступні кроки для команди - з’ясувати, як пластир може також виявляти піт і температуру.
"Ми вважаємо, що одного разу можна буде створити масив датчиків шкіри для всього тіла для збору фізіологічних даних, не заважаючи нормальній поведінці людини".
Професор Дженан Бао
