科技日報記者 張佳欣

由日本北海道大學(xué)和東京大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的一個研究團(tuán)隊，制造出一種柔性多模態(tài)可穿戴傳感器貼片，并開發(fā)出相應(yīng)的邊緣計算軟件。該軟件能夠安裝在智能手機上，通過分析傳感器收集的數(shù)據(jù)，監(jiān)測用戶是否出現(xiàn)心律失常、咳嗽和跌倒等情況。這項研究于21日發(fā)表在《設(shè)備》雜志上。

可穿戴傳感器是可以佩戴在身上并檢測身體狀態(tài)的設(shè)備，屬于物聯(lián)網(wǎng)（IoT）的一部分，在健康監(jiān)測方面展現(xiàn)出巨大潛力。這些傳感器會產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，人們需要對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理才能理解。在傳感器或其連接的設(shè)備上（而非云端遠(yuǎn)程服務(wù)器）處理這些數(shù)據(jù)的計算領(lǐng)域，被稱為邊緣計算。邊緣計算是可穿戴傳感器技術(shù)的關(guān)鍵要素。

此次，研究團(tuán)隊制造的傳感器能夠監(jiān)測心臟活動、呼吸、皮膚溫度以及由出汗引起的濕度。在確認(rèn)其適合長期使用后，這些傳感器被集成到可貼合于人體皮膚的柔性薄膜（傳感器貼片）中。傳感器貼片還包括一個藍(lán)牙模塊，可連接到智能手機。

該團(tuán)隊首先在3名志愿者身上測試了傳感器貼片檢測生理變化的能力。志愿者將傳感器貼片貼在胸前，用于監(jiān)測他們在濕球黑球溫度（用于確定是否可能有熱應(yīng)激）為22℃和29℃以上時的生命體征。團(tuán)隊還開發(fā)了一個機器學(xué)習(xí)程序來處理記錄的數(shù)據(jù)，以檢測其他癥狀，如心律失常、咳嗽和跌倒。同時，他們?yōu)橹悄苁謾C設(shè)計了一個邊緣計算應(yīng)用程序，可進(jìn)行同樣分析，預(yù)測準(zhǔn)確率超過了80%。

這項研究的重大進(jìn)展在于，將多模態(tài)柔性傳感器、實時機器學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)分析和使用智能手機進(jìn)行遠(yuǎn)程生命體征監(jiān)測相結(jié)合，提出了一種基于貼片的邊緣計算系統(tǒng)的概念。未來，該系統(tǒng)將在日常生活中檢測身體的早期疾病跡象，還可用于遠(yuǎn)程醫(yī)療或診斷中。