4月3日,正在進行“相約北京”冰上測試活動的北京五棵松體育中心運營團隊通過“安芯測”App發現,這個由一千餘人組成的團隊中,有人發燒了。發燒的工作人員在第一時間得到了醫療檢查和治療。

“安芯測”App連接的是北京微芯邊緣計算研究院研製的“腋下創可貼”,學名叫“可穿戴式體溫計和疫情防控‘千里眼’系統”。測試人員只需用創可貼或皮膚貼,將智能體溫計固定在腋下的皮膚上,體溫數據變化都會在手機頁面清晰展現,並可實現自動測量、自動上報後臺。

北京微芯區塊鏈與邊緣計算機研究院研究員李鑫介紹,與傳統的體溫檢測方式相比,可穿戴式體溫計測溫精度更高,可達0.05°C;功耗更低,單次充電可供連續測溫10天以上,尺寸更小。

事實上,除了監測體溫,可穿戴裝備能做的事情比你想象的多得多。

智能手環:實時監測心率變化

如今,很多運動愛好者在進行體育鍛煉時,都習慣戴上智能手環,除了掌握時間、記錄步數等,還想實時監測心率,以便隨時看到心率變化,對自己身體狀態有所瞭解。那麼,智能手環監測心率的原理是什麼呢?

北斗健康智能手環具備體溫檢測功能。何超 攝

目前,常見的智能手環監測心率的方法主要有兩種,一是光電透射測量法,另一種是心電信號測量法。

所謂光電透射測量法,就是心臟的規律跳動會引起血液透光率的變化,採集這種變化信息並變換爲電信號,對應的就是心率信息。在手環接觸皮膚的一端有發生器和光敏接收器,當發生器將一定波長的光束照射到皮膚表面時,光束將通過透射或反射方式返回光敏接收器。

皮膚、肌肉組織等對光的吸收在整個血液循環中是保持恆定不變的,而皮膚內的血液含量在心臟泵血的作用下會呈規律性變化。當心髒收縮時血容量最多,光吸收量達到最大,此時檢測到的光強度最小;而在心臟舒張時正好相反,檢測到的光強度最大,使光接收器接收到的光強度隨之呈脈動性變化。

第二種方法是心電信號測量法,這種方法與醫院常用的心電圖檢測類似。人的心臟在每個心動週期中,心房、心室相繼興奮,伴隨着無數心肌細胞的相繼動作,從而會引起電位變化,這些生物電的變化稱爲心電,通過檢測心電的週期性變化就可以檢測到心率。每次心跳,人的體表都會有微小的電極變化,智能手環捕捉到這些電極變化,經過算法就可以還原出心率跳動的頻率,實現對心率的實時監測。

“翻譯”臂環:讓大家“聽”見手語

2017年,北京航空航天大學研究生王娜娜和清華大學研究生黃爽研發出一種專門爲聽障人士設計的“翻譯臂環”。聽障人士可以攜帶臂環,將手語動作翻譯成語音,而正常人的語音也可以翻譯成文字顯示在臂環上。

聽障人士在比劃手勢時,肌肉會發生振動,這款臂環則通過採集、識別肌電信號來識別手勢。臂環上有8個傳感器,其中6個是肌電傳感器,還有1個陀螺儀、1個重力感應器。肌電感應就相當於肌肉運動的時候有一個振幅,通過這個採集的頻率,可以分析出是哪塊肌肉或哪個位置的振幅,找到相對應的手勢,再通過陀螺儀和重力感應器來判定位置,最終確定手勢,並將信息轉化成語音。經過深度學習,臂環的識別準確度已經達到95%,未來它還可能會實現和聽障人士對話、寫手語字幕、完成手語教學等功能。

可穿戴柔性智能腳踝:幫助中風病人自如行走

2017年,哈佛大學科研人員研發出一種柔性超輕可穿戴智能設備,該設備能夠幫助中風患者以接近自然的方式重新行走。

該裝置由一條腰帶、與腿套連接的腿帶、光纜以及腰帶上綁着的促動器構成,促動器重2.63千克,整套裝置重約3.5千克。人們可以像穿衣服一樣將其穿在身上,穿上之後該裝置會緊貼腰腹和腿部。

可穿戴柔性智能腳踝裝置可爲還有部分行走能力的中風患者提供幫助。這套系統中具有帶電池的小型動力裝置,可以通過光纜將電能傳輸到鞋墊的位置,中風患者能夠在前後抬腿的動作中借力並保持平衡,同時校正由於足部下垂而導致的腳趾和腳踝彎曲的問題,讓他們更加自然地行走。

除了上面的智能手環、“翻譯”臂環、智能腳踝,可穿戴設備正以飛快的速度發展壯大,實現更多的應用場景,爲我們的生活帶來更多的便利。

專家:中國科學院計算機研究所工程師敖琪、中國科學傳播研究所副研究員卜勇、北京郵電大學計算機科學與技術研究專業副教授張忠寶

來源:人民網

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