智能耳环 24/7 监测您的体温

研究人员开发了无线智能耳环，可以持续监测用户耳垂温度。

在对六名用户进行的一项研究中，热耳环在休息期间感应皮肤温度方面的表现优于智能手表。 它还显示出监测压力、饮食、运动和排卵迹象的前景。

这款智能耳环原型的大小和重量与小回形针相当，电池续航时间为 28 天。 磁性夹子将一个温度传感器固定在佩戴者的耳朵上，而另一个传感器则悬挂在其下方约一英寸处，用于估计室温。 耳环可以采用树脂（例如花朵形状）或宝石制成的时尚设计进行个性化，而不会对其准确性产生负面影响。

研究人员发表了他们的研究结果 ACM 互动、移动、可穿戴和普适技术会议论文集。 目前这款智能耳环尚未上市。

“我佩戴智能手表来追踪个人健康状况，但我发现很多人认为智能手表不时尚，或者笨重且不舒服，”共同主要作者、Paul G.华盛顿大学艾伦计算机科学与工程学院。

“我也喜欢戴耳环，所以我们开始思考我们可以从耳垂获得什么独特的东西。 我们发现，感知肺叶上的皮肤温度，而不是手或手腕，要准确得多。 它还让我们可以选择让部分传感器悬空，以将环境室温与皮肤温度分开。”

创建可穿戴设备 足够小 既要像耳环一样传递，又要足够坚固，用户只需每隔几天充电一次，这提出了工程挑战。

“这是一个棘手的平衡，”联合主要作者 Yujia (Nancy) Liu 说，她在进行这项研究时是威斯康星大学电气和计算机工程系的硕士生，现在在加州大学圣地亚哥分校工作。 “通常，如果你想让电力持续更长时间，你应该拥有更大的电池。 但随后你就牺牲了尺寸。 实现无线化还需要更多的能源。”

该团队使智能耳环的功耗尽可能高效，同时还为蓝牙芯片、电池、两个温度传感器和天线腾出了空间。 该耳环没有与消耗更多电量的设备配对，而是使用蓝牙广告模式——设备广播的传输表明它可以配对。 读取并发送温度后，进入深度睡眠以节省电量。

由于连续耳垂温度尚未得到广泛研究，该团队还探索了指导未来研究的潜在应用。 与 20 名健康患者的体温相比，5 名发烧患者的平均耳垂温度上升了 10.62 华氏度（5.92 摄氏度），这表明该耳环有可能持续 发烧监测。

“在医学上，我们经常监测发烧情况，以评估对治疗的反应，例如，看看抗生素是否对感染起作用，”医学院急诊医学系的临床讲师、合著者马斯塔法·斯普林斯顿（Mastafa Springston）说。 “长期监测是提高捕捉发烧敏感度的一种方法，因为发烧的程度可能会在一天中起伏不定。”

虽然核心体温在发烧之外通常保持相对恒定，但耳垂温度变化更大，这为热耳环提供了多种新用途。

在小型概念验证测试中，耳环检测到与饮食、锻炼和承受压力相关的温度变化。 对六位休息时的用户进行测试时，耳环的读数平均变化为 0.58 F (0.32 C)，处于排卵和经期跟踪所需的 0.28 C 至 0.56 C 范围内； 智能手表变化 0.72 C。

“目前的 Apple Watch 和 Fitbit 等可穿戴设备都配有温度传感器，但它们只能提供当天的平均温度，而且手腕和手上的温度读数噪音太大，无法追踪排卵，”薛说。 “因此，我们想探索耳环的独特应用，尤其是可能对女性和任何关心时尚的人有吸引力的应用。”

虽然研究人员发现了热耳环的几种有希望的潜在应用，但他们的发现是初步的，因为重点是潜在用途的范围。 他们需要更多的数据来针对每个用例训练模型，并在设备可供公众使用之前进行更彻底的测试。

对于该设备的未来迭代，薛正致力于整合心率和活动监测。 她还对利用太阳能或耳环摇摆产生的动能为该设备供电感兴趣。

“最终，我想开发一套珠宝套装 健康监测，”薛说。 “耳环可以感知活动和健康指标，例如温度和心率，而项链可以充当心电图监视器，以获得更有效的心脏健康数据。”

华盛顿研究基金会资助了这项工作。

来源： 华盛顿大学