用于寵物和人的健康跟蹤傳感器通過毛皮或衣服監(jiān)測生命體征

倫敦帝國理工學院(Imperial College London)的研究人員發(fā)明了一種用于寵物和人的新型健康追蹤傳感器，可以通過毛皮或衣服來監(jiān)測生命體征。

這種新型傳感器可以通過毛皮和四層衣服探測心臟和呼吸頻率等重要信號，有助于讓寵物和牲畜的日?？纱┐髟O備成為現(xiàn)實。

它們可以幫助主人跟蹤寵物的健康狀況，并幫助獸醫(yī)在手術過程中監(jiān)控寵物，而無需刮胡子。

它們甚至可以幫助改進用于探測炸彈和失蹤人員的嗅探犬的工作。

在人體上，它們可以提供一種新的測量生命體征的方法，這種方法可以在不與皮膚直接接觸的情況下，通過衣服進行測量。

該研究的第一作者、帝國理工學院生物工程系的菲拉特·古德爾博士說:“可穿戴設備有望在監(jiān)測健康和及早發(fā)現(xiàn)疾病方面發(fā)揮重要作用。”我們的發(fā)明具有彈性和柔韌性，預示著一種全新的傳感器，可以通過毛皮或衣服跟蹤動物和人類的健康狀況?！?/p>

關于這種新型傳感器的研究發(fā)表在今天的《先進功能材料》雜志上。

“水,粘糊糊的聽診器”

與人類不同的是，人類有很多健身追蹤設備，但目前寵物和其他動物沒有太多“可穿戴”的選擇。研究人員認為，其中一個原因是目前的追蹤器無法通過毛皮來監(jiān)測生命體征。

這個最新的帝國研發(fā)的設備是由硅-水復合材料制成的，里面有一個麥克風，它可以接收聲波，就像一個潮濕的、軟軟的聽診器。它有足夠的柔韌性和彈性，可以緊緊地塑形，形成毛皮、衣服或身體部位的形狀，擠壓出任何吸音氣泡，防止它們重新形成。

同樣來自帝國理工學院生物工程系的第一作者Yasin Cotur說:“這種傳感器的工作原理就像一個潮濕的、軟軟的聽診器，填補了它和被試之間的任何空隙，因此不會產生氣泡來減弱聲音。”

聲音被轉換成數(shù)字信號，然后傳送到附近的便攜式電腦上，這樣人們就可以實時跟蹤動物的生理狀態(tài)。

當研究人員在5個人和1只狗身上測試他們的設備時，他們發(fā)現(xiàn)它可以穿過4層衣服，而且當衣服或毛皮正好貼著皮膚時，傳感器的效果最好。

狗有工作

研究人員表示，除了健康追蹤之外，傳感器還可以幫助嗅探犬將探測結果轉化為可測量的數(shù)據(jù)。

經過訓練的嗅探犬在發(fā)現(xiàn)目標物體(如爆炸裝置或地震后被困在瓦礫中的人)時，會表現(xiàn)出坐著或吠叫的行為。

當狗對目標物(如炸彈)“警覺”時，它們的心率和呼吸頻率會增加，因為它們對正確識別目標而獲得獎勵感到興奮。

然而，“警醒”行為很難量化衡量。

研究人員表示，他們的新傳感器可以建立正常心率和呼吸頻率的基線，以此來量化每只狗的興奮程度。這將通過他們的生命體征偏離正常的程度來衡量。

通過測量狗狗的興奮程度，一種內置的算法甚至可以判斷出狗狗對它聞到的氣味的反應強度，并計算出狗狗有多“肯定”能找到它想要的東西。

動物的人工智能

到目前為止，這種傳感器只在狗和人身上進行了測試，但研究人員下一步將嘗試將其應用于其他類型的寵物，以及馬和牲畜。

亞辛說:“下一步是在動物身上進一步驗證我們的系統(tǒng)，主要集中在嗅探犬身上，然后是馬和家畜身上?！?/p>

他們還將運動傳感器集成到系統(tǒng)中，以便能夠實時跟蹤動物的運動。該軟件可以使用人工智能算法來顯示寵物何時站著、坐著或躺著，以及它們面對的方向，以及它們的生命體征如何偏離正常。這可以連接到一個智能手機應用程序，它會實時告訴主人他們的寵物在哪里、如何生活。

由Yasin Cotur、Michael Kasimatis、Matti Kaisti、Selin Olenik、Charis Georgiou和Firat Guder合著的“可伸縮復合聲學傳感器用于穿戴式生命體征監(jiān)測”于2月25日在《高級功能材料》上發(fā)表。