宠物和人的健康跟踪传感器可通过皮毛或衣物监控生命体征

 
伦敦帝国理工学院的研究人员已经为宠物和人们发明了一种新的健康追踪传感器，该传感器可以通过皮毛或衣物监控生命体征。
新型传感器可以通过皮毛和多达四层衣物检测生命体征，例如心脏和呼吸频率，可以帮助使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动物，而无需刮胡子。
他们甚至可以帮助改善用于探测炸弹和失踪人员的嗅探犬的工作。
在人类中，它们可以提供一种测量生命体征的新方法，可以在不直接接触皮肤的情况下在衣服上进行生命体征。
帝国理工学院生物工程系的主要作者Firat Guder博士说：“可穿戴设备有望在早期监测健康和发现疾病中发挥重要作用。我们的灵活，灵活的发明预示了一种新型传感器，可以跟踪健康状况。动物和人类都穿皮草或衣服。”
关于这种新型传感器的研究今天发表在《高级功能材料》上。
“含水的，柔软的听诊器”
与人类不同，人类有许多健身追踪设备，而对于宠物和其他动物，目前没有很多“可穿戴”选项。研究人员认为，造成这种情况的原因之一是当前的追踪器无法通过皮毛监测生命体征。
新的Imperial开发的设备是由硅酮水复合材料制成的，里面装有一个麦克风，可以拾取声波，就像一把水软的听诊器。它具有足够的柔韧性和弹力，可以紧紧地塑造成放置在其上的皮毛，衣物或身体部位的形状，从而挤出任何吸声的气泡并防止气泡重新形成。
也是帝国理工学院生物工程学系的第一作者Yasin Cotur说：“该传感器的工作原理就像一个水润的，柔软的听诊器，填补了它与受试者之间的任何缝隙，因此没有气泡可以减弱声音。”
声音被转换为数字信号，然后将其传输到附近的便携式计算机，以便人们可以实时跟踪动物的生理状况。
当研究人员在五只人类和一只狗上测试他们的设备时，他们发现它可以在最多四层衣服上工作，并且当衣服或皮草正对皮肤时，传感器的工作效果最佳。
有工作的狗
研究人员说，除了进行健康追踪外，这些传感器还可以帮助将嗅探犬的发现转化为可测量的数据。
嗅探犬经过训练后，当它们检测到目标物体(例如爆炸装置或地震后卡在瓦砾中的人)时，会表现出坐下或吠叫等行为。
当狗“警惕”目标时，例如炸弹，它们的心脏和呼吸频率会增加，因为它们会因正确识别目标而受到奖励而感到兴奋。
宠物和人的健康跟踪传感器可通过皮毛或衣物监控生命体征

 
但是，“改变”行为可能难以量化。
研究人员说，他们的新传感器可以建立正常心脏和呼吸频率的基线，从中可以量化每只狗的兴奋程度。这可以通过他们的生命体征偏离正常水平的多少来衡量。
通过测量狗的兴奋程度，内置算法甚至可以告诉狗对检测到的气味的反应强度，并确定狗对找到所需物体有多“确定”。
动物AI
到目前为止，该传感器仅在狗和人类上进行了测试，但是研究人员接下来将尝试使其适应于其他类型的宠物以及马和家畜。
Yasin说：“下一步是用动物进一步验证我们的系统，主要集中在嗅探犬，然后是马和牲畜。”
他们还将运动传感器集成到系统中，从而可以实时跟踪动物的运动。该软件可以使用人工智能算法来指示宠物何时站立，坐下或躺下，以及它们面对的方向以及它们的生命体征如何偏离正常状态。这可以连接到智能手机应用程序，该应用程序可以实时告诉主人宠物的位置和方式。
Yasin Cotur，Michael Kasimatis，Matti Kaisti，Selin Olenik，Charis Georgiou和FiratGüder撰写的“用于可监测生命体征的可拉伸复合声学换能器”于2月25日在高级功能材料上发表。