用于宠物和人的健康跟踪传感器通过毛皮或衣服监测生命体征

伦敦帝国理工学院(Imperial College London)的研究人员发明了一种用于宠物和人的新型健康追踪传感器，可以通过毛皮或衣服来监测生命体征。

这种新型传感器可以通过毛皮和四层衣服探测心脏和呼吸频率等重要信号，有助于让宠物和牲畜的日常可穿戴设备成为现实。

它们可以帮助主人跟踪宠物的健康状况，并帮助兽医在手术过程中监控宠物，而无需刮胡子。

它们甚至可以帮助改进用于探测炸弹和失踪人员的嗅探犬的工作。

在人体上，它们可以提供一种新的测量生命体征的方法，这种方法可以在不与皮肤直接接触的情况下，通过衣服进行测量。

该研究的第一作者、帝国理工学院生物工程系的菲拉特·古德尔博士说:“可穿戴设备有望在监测健康和及早发现疾病方面发挥重要作用。”我们的发明具有弹性和柔韧性，预示着一种全新的传感器，可以通过毛皮或衣服跟踪动物和人类的健康状况。”

关于这种新型传感器的研究发表在今天的《先进功能材料》杂志上。

“水,粘糊糊的听诊器”

与人类不同的是，人类有很多健身追踪设备，但目前宠物和其他动物没有太多“可穿戴”的选择。研究人员认为，其中一个原因是目前的追踪器无法通过毛皮来监测生命体征。

这个最新的帝国研发的设备是由硅-水复合材料制成的，里面有一个麦克风，它可以接收声波，就像一个潮湿的、软软的听诊器。它有足够的柔韧性和弹性，可以紧紧地塑形，形成毛皮、衣服或身体部位的形状，挤压出任何吸音气泡，防止它们重新形成。

同样来自帝国理工学院生物工程系的第一作者Yasin Cotur说:“这种传感器的工作原理就像一个潮湿的、软软的听诊器，填补了它和被试之间的任何空隙，因此不会产生气泡来减弱声音。”

声音被转换成数字信号，然后传送到附近的便携式电脑上，这样人们就可以实时跟踪动物的生理状态。

当研究人员在5个人和1只狗身上测试他们的设备时，他们发现它可以穿过4层衣服，而且当衣服或毛皮正好贴着皮肤时，传感器的效果最好。

狗有工作

研究人员表示，除了健康追踪之外，传感器还可以帮助嗅探犬将探测结果转化为可测量的数据。

经过训练的嗅探犬在发现目标物体(如爆炸装置或地震后被困在瓦砾中的人)时，会表现出坐着或吠叫的行为。

当狗对目标物(如炸弹)“警觉”时，它们的心率和呼吸频率会增加，因为它们对正确识别目标而获得奖励感到兴奋。

然而，“警醒”行为很难量化衡量。

研究人员表示，他们的新传感器可以建立正常心率和呼吸频率的基线，以此来量化每只狗的兴奋程度。这将通过他们的生命体征偏离正常的程度来衡量。

通过测量狗狗的兴奋程度，一种内置的算法甚至可以判断出狗狗对它闻到的气味的反应强度，并计算出狗狗有多“肯定”能找到它想要的东西。

动物的人工智能

到目前为止，这种传感器只在狗和人身上进行了测试，但研究人员下一步将尝试将其应用于其他类型的宠物，以及马和牲畜。

亚辛说:“下一步是在动物身上进一步验证我们的系统，主要集中在嗅探犬身上，然后是马和家畜身上。”

他们还将运动传感器集成到系统中，以便能够实时跟踪动物的运动。该软件可以使用人工智能算法来显示宠物何时站着、坐着或躺着，以及它们面对的方向，以及它们的生命体征如何偏离正常。这可以连接到一个智能手机应用程序，它会实时告诉主人他们的宠物在哪里、如何生活。

由Yasin Cotur、Michael Kasimatis、Matti Kaisti、Selin Olenik、Charis Georgiou和Firat Guder合著的“可伸缩复合声学传感器用于穿戴式生命体征监测”于2月25日在《高级功能材料》上发表。