N95 也能测心率?西北大学将口罩变成智能监测器
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N95 也能测心率?西北大学将口罩变成智能监测器

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疫情生以来口罩早已成为日常生活的一部分也是最有效保护措施之一

然而这种保护是被动的,无法在佩戴不当或者口罩失效的情况下提醒佩戴者;此同时,口罩紧贴面部,这是为个人健康提供实时监测绝佳位置

正因为口罩存限制也带来机遇西北大开发了为口罩添加智能属性的传感器 「FaceBit」

这款小巧传感器,可用一块微小磁铁固定到任何口罩,包括 N95、布口罩或外科口罩

FaceBit 使用能运行系统实时收集佩戴者各种理信号:

通过血液泵送细微头部运动监测心率通过温度化监测呼吸频率通过压力信号监测口罩贴合度和佩戴时间

中比较神奇是测量心率。研究团队表示心脏跳动,血液沿着大动脉流向面部,头部会移动一个「难以察觉微小FaceBit 可以感知这种微妙运动并将其与其他运动区分开来。

所有健康信息都会无线传输到相匹配app「FaceBit Companion它用 Swift 编程语言为 iOS 和 macOS 开发,一目了然显示实时信息

当问题(例如心率升高)出现,app 将立即醒用户——你应该休息、散步或深呼吸了!没有紧急情况发生时理数据可用来预测疲劳状况和情绪状态。

用户也能在 app 设置其他项,例如补水提醒和更换口罩提醒

将数据「聚沙成塔」医院系统就可以有理有据地优化员工的轮班和休息表。

在基本功能之外,开发人员将根据医护人员的反馈,在未来增添更多自定义小部件

毕竟只有重视反馈,才自始至终地明了:FaceBit谁服务以及提供哪些服务

其中一项数据「面罩贴合度」就是基于事先调研添加的。

在设FaceBit 之前西北教授 Josiah Hester 采访医护人员,了解他们对智能口罩需求所有受访者都表示,「口罩贴合质量」最重要。

日常工作中,为了确保 N95 口罩正确密封在脸上,医护员需要定期进行 20 分钟的「适合性测试

医护员戴上 N95 呼吸器,整个头部戴上透明头罩名工作人员将甜味或苦味气溶胶喷雾泵入气溶胶浓度头罩内逐渐增加。如果佩戴者在定数量气溶胶前尝到苦味或甜味则说明口罩未正确密封

虽然 FaceBit 不能取这个繁琐且必要的过程,但它足以在测试之外的间担当辅助例如口罩因意外被撞而再密封FaceBit 会及时提醒佩戴者。Josiah Hester 解释道:

如果你戴口罩 12 小时或更长时间有时你脸会变得麻木你甚至感觉不到它也就意识到口罩的。 FaceBit 能够测口罩如果阻力突然下降,表明口罩已经密封

FaceBit 块单独续航 11 天左右的微型电池一的能量源呼吸产生动能和热能甚至太阳能皆可之所用医护人员不必在轮期间它充电传感器使用寿命被延长了。

作为可持续、无电池技术方面的专家,Josiah Hester 希望 FaceBit 在未完全无电池只需收集热能动能为设备供电

尽管志愿者已经在真实场景中测试了设备FaceBit 仍然少不了临床试验。为研究团队GitHub 将该项目开源发布包括硬件和 app,以便其他人验证设备增添新功能

FaceBit 可能会被个人广泛使用为长时间轮班的疫情一线工人员,提供了可持续、方便且舒适的健康监测。FaceBit 背后「面部感应和推理」研究在未着更多可能

不过西北大学没谈到传感器否需要消毒以及如何消毒问题

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