倫敦帝國(guó)理工學(xué)院的研究人員已經(jīng)為寵物和人們發(fā)明了一種新的健康追蹤傳感器，該傳感器可以通過(guò)皮毛或衣物監(jiān)控生命體征。

新型傳感器可以通過(guò)皮毛和多達(dá)四層衣物檢測(cè)生命體征，例如心臟和呼吸頻率，可以幫助使寵物和牲畜的日?？纱┐髟O(shè)備成為現(xiàn)實(shí)。

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(shù)過(guò)程中監(jiān)控動(dòng)物，而無(wú)需刮胡子。

他們甚至可以幫助改善用于探測(cè)炸彈和失蹤人員的嗅探犬的工作。

在人類(lèi)中，它們可以提供一種測(cè)量生命體征的新方法，可以在不直接接觸皮膚的情況下在衣服上進(jìn)行生命體征。

帝國(guó)理工學(xué)院生物工程系的第一作者菲拉特·古德博士說(shuō)：

預(yù)期可穿戴設(shè)備將在早期監(jiān)測(cè)健康和發(fā)現(xiàn)疾病中發(fā)揮重要作用。我們富有彈性的靈活發(fā)明預(yù)示了一種全新的傳感器，該傳感器可以通過(guò)毛皮或衣服來(lái)追蹤動(dòng)物和人類(lèi)的健康狀況。”

關(guān)于這種新型傳感器的研究今天發(fā)表在《高級(jí)功能材料》上。

濕軟的聽(tīng)診器

與人類(lèi)不同，人類(lèi)有許多健身追蹤設(shè)備，而對(duì)于寵物和其他動(dòng)物，目前沒(méi)有很多“可穿戴”選項(xiàng)。研究人員認(rèn)為，造成這種情況的原因之一是當(dāng)前的追蹤器無(wú)法通過(guò)皮毛監(jiān)測(cè)生命體征。

新的Imperial開(kāi)發(fā)的設(shè)備是由硅酮水復(fù)合材料制成的，里面裝有一個(gè)麥克風(fēng)，可以拾取聲波，就像一把水軟的聽(tīng)診器。它具有足夠的柔韌性和彈力，可以緊緊地塑造成放置在其上的皮毛，衣物或身體部位的形狀，從而擠出任何吸聲的氣泡并防止氣泡重新形成。

帝國(guó)理工學(xué)院生物工程學(xué)系的第一作者Yasin Cotur說(shuō)：“該傳感器的工作原理就像一個(gè)水汪汪的聽(tīng)診器，填補(bǔ)了它與受檢者之間的任何縫隙，因此不會(huì)有氣泡進(jìn)入并減弱聲音。”

聲音被轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，然后將其傳輸?shù)礁浇谋銛y式計(jì)算機(jī)，以便人們可以實(shí)時(shí)跟蹤動(dòng)物的生理狀況。

當(dāng)研究人員在五只人類(lèi)和一只狗上測(cè)試他們的設(shè)備時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)它可以在最多四層衣服上工作，并且當(dāng)衣服或皮草正對(duì)皮膚時(shí)，傳感器的工作效果最佳。

有工作的狗

研究人員說(shuō)，除了進(jìn)行健康追蹤外，這些傳感器還可以幫助將嗅探犬的發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)化為可測(cè)量的數(shù)據(jù)。

嗅探犬經(jīng)過(guò)訓(xùn)練后，當(dāng)它們檢測(cè)到目標(biāo)物體(例如爆炸裝置或地震后卡在瓦礫中的人)時(shí)，會(huì)表現(xiàn)出坐下或吠叫等行為。

當(dāng)狗“警惕”目標(biāo)時(shí)，例如炸彈，它們的心臟和呼吸頻率會(huì)增加，因?yàn)樗鼈儠?huì)因正確識(shí)別目標(biāo)而受到獎(jiǎng)勵(lì)而感到興奮。

但是，“改變”行為可能難以量化。

研究人員說(shuō)，他們的新傳感器可以建立正常心臟和呼吸頻率的基線(xiàn)，從中可以量化每只狗的興奮程度。這可以通過(guò)他們的生命體征偏離正常水平的多少來(lái)衡量。

通過(guò)測(cè)量狗的興奮程度，內(nèi)置算法甚至可以告訴狗對(duì)檢測(cè)到的氣味的反應(yīng)強(qiáng)度，并確定狗對(duì)找到所需物體有多“確定”。

動(dòng)物AI

到目前為止，該傳感器僅在狗和人類(lèi)上進(jìn)行了測(cè)試，但是研究人員接下來(lái)將嘗試使其適應(yīng)于其他類(lèi)型的寵物以及馬和家畜。

Yasin說(shuō)：“下一步是用動(dòng)物進(jìn)一步驗(yàn)證我們的系統(tǒng)，主要集中在嗅探犬，然后是馬和牲畜。”

他們還將運(yùn)動(dòng)傳感器集成到系統(tǒng)中，從而可以實(shí)時(shí)跟蹤動(dòng)物的運(yùn)動(dòng)。該軟件可以使用人工智能算法來(lái)指示寵物何時(shí)站立，坐下或躺下，以及它們面對(duì)的方向以及它們的生命體征如何偏離正常狀態(tài)。這可以連接到智能手機(jī)應(yīng)用程序，該應(yīng)用程序可以實(shí)時(shí)告訴主人寵物的位置和方式。