Używanie ucha do śledzenia serca

Jeśli zamierzasz wybrać miejsce na ciele do pomiaru sygnałów fizycznych, Steven LeBoeuf mówi, że dwa miejsca są zdecydowanie najlepsze: ucho lub tył.

Posłuchaj tego: Para wkładek dousznych firmy LG wykorzystuje technologię Valencell do rejestrowania tętna i innych sygnałów biometrycznych w uchu. Dane można przesłać do smartfona przez Bluetooth z nadającego się do noszenia prostokątnego klipsa widocznego po lewej stronie.

LeBoeuf wie, że to brzmi jak żart, ale nie żartuje. Jest prezesem i współzałożycielem Valencell , firma z siedzibą w Raleigh w Karolinie Północnej, która opracowała i licencjonuje technologię, która według niej może dokładnie śledzić parametry życiowe, takie jak tętno, temperatura i częstość oddechów, za pomocą tych samych wkładek dousznych, których używasz do słuchania muzyki. Odbywa się to za pomocą fotopletyzmografii lub PPG, która mierzy zmiany w przepływie krwi, oświetlając skórę światłem i mierząc, jak rozprasza się ono z naczyń krwionośnych (często robi się to w szpitalach za pomocą urządzenia, które mieści się na czubku palca).

W czasach, gdy wiele firm stawia na nadgarstek jako część ciała, która najprawdopodobniej przechowuje urządzenia mierzące aktywność i inne sygnały z ciała, Valencell może wydawać się czymś odstającym: firma badawcza Canalys przewiduje, że ponad 17 milionów W tym roku pojawią się gadżety na nadgarstki, w tym osiem milionów inteligentnych zegarków. Jak łatwo przyznaje LeBoeuf, znacznie trudniej jest zbudować urządzenie, które trafia do ucha, niż coś, co owija się wokół ramienia. Elektronika musi zmieścić się w mniejszym opakowaniu, a zamiast po prostu zajmować się różnymi rozmiarami nadgarstków, musisz zmagać się z niezliczonymi kształtami uszu, jak wielu producentów wkładek dousznych odkryło w przeszłości.

Ale ucho, jak twierdzi LeBoeuf, jest znacznie lepszym źródłem danych niż nadgarstek, ponieważ oferuje obszar, w którym krew płynie i wypływa, zapewniając znacznie silniejszy sygnał i mniej szumów. Krew przepływa również do różnych części ucha w różnym tempie, co można wykorzystać do pomiaru różnych wskaźników. A ponieważ nie poruszamy uszami tak bardzo, jak rękami, łatwiej jest odróżnić zamierzone ruchy od niezamierzonych.

Ponadto wielu z nas już nosi wkładki douszne i słuchawki włączone i wyłączone przez cały dzień, a LeBoeuf twierdzi, że nie trzeba ich stale włączać, aby zbierać przydatne dane. Dzięki odpowiedniej cenie i funkcjom wkrótce łatwiej będzie przekonać ludzi do zakupu pary słuchawek dousznych, które również monitorują tętno, niż inteligentnego zegarka, który robi to samo.

Valencell licencje jego PerformTek technologii dla firm do pomiarów biometrycznych na wielu częściach ciała (na przykład Scosche używa go w monitorach tętna noszonych na przedramieniu). Ale jest również używany w coraz większej liczbie urządzeń noszonych na uszach, w tym: Słuchawki monitorujące tętno firmy LG oraz Zestaw słuchawkowy Bluetooth iRiverON do monitorowania tętna iRiver (dostępne dla konsumentów za odpowiednio 180 i 200 USD) oraz parę wkładek dousznych Intela, które wciąż są w fazie rozwoju. Mogłoby to znacznie wykraczać poza śledzenie zdrowia i kondycji, pomagając w monitorowaniu stanu żołnierzy i strażaków oraz zmieniając sposób, w jaki gramy w gry wideo. Zobaczysz gry, w których twój stan emocjonalny zmienia postać, w którą grasz, mówi LeBoeuf.

Aby tego rodzaju rzeczy działały, PerformTek montuje emiter optyczny, fotodetektor i akcelerometr do wkładki dousznej. Emiter rzuca światło podczerwone na część ucha między małżowina i antytragus — zasadniczo dolna część małżowiny ucha, tuż nad płatkiem ucha — a fotodetektor wychwytuje światło, które rozprasza się w pobliskich naczyniach krwionośnych. Tymczasem akcelerometr mierzy Twój ruch. Cyfrowy procesor sygnału (który może być umieszczony wewnątrz lub na zewnątrz wkładki dousznej) analizuje dane, usuwając szumy, takie jak ruchy skóry lub światło słoneczne, i wydobywając informacje, takie jak częstość akcji serca i oddychania. Dzięki akcelerometrowi i danym o przepływie krwi, jak mówi LeBoeuf, algorytmy Valencell mogą również oszacować takie rzeczy, jak liczba spalonych kalorii. Dane są następnie przesyłane do Twojego smartfona.

LeBoeuf mówi, że technologia Valencell została zweryfikowana przez grupy spoza firmy; a papier Współautor z naukowcami ze szkoły medycznej Duke University wskazał, że czujnik douszny firmy był w stanie dokładnie oszacować całkowity wydatek energii i maksymalne zużycie tlenu (to ostatnie jest często określane jako VO2 max) podczas ćwiczeń.

Kevin Bowyer , przewodniczący wydziału informatyki i inżynierii Uniwersytetu Notre Dame, który studiował biometrię tęczówki i uszu, uważa, że ​​w ten sposób z pewnością można uzyskać dobre pomiary fizjologiczne. Myślę, że mając odpowiednie, dobrej jakości wkładki douszne, można by naprawdę wiele zrobić, jeśli chodzi o odczytywanie biologicznych sygnałów związanych ze zdrowiem człowieka – mówi.

Podobnie jak zestawy słuchawkowe Bluetooth i niektóre słuchawki z redukcją szumów, technologia PerformTek wymaga do działania własnego źródła zasilania. W przypadku obecnie dostępnych na rynku wkładek dousznych wygląda to trochę niezgrabnie: wkładki douszne LG łączą się z klipsem do noszenia, który trzyma baterię i urządzenie Bluetooth, podczas gdy wkładki douszne iRiver są przymocowane do pewnego rodzaju kołnierza, który znajduje się na szyi i zawiera baterię i sterowanie urządzeniami.

Ale para słuchawek dousznych wykorzystujących PerformTek, które Intel zaprezentował w tym roku na Międzynarodowych Targach Elektroniki Konsumenckiej w Las Vegas — które miały być projektem referencyjnym dla producentów — pozwala uniknąć tego rodzaju masy, pobierając moc z gniazda mikrofonowego. Steve Holmes, który kieruje Intelem New Devices Group, mówi, że może to również umożliwić dodanie funkcji, takich jak redukcja szumów. Dane akcelerometru, które są już gromadzone przez wkładki douszne, mogą być nawet wykorzystane do stworzenia czegoś w rodzaju stereoskopowego dźwięku 3D, bez potrzeby dodatkowej baterii lub ponoszenia dużych kosztów.

ukryć