Kolczyk też może monitorować temperaturę i ćwiczenia

Naukowcy stworzyli kolczyk termiczny, który może monitorować temperaturę i aktywność fizyczną, podobnie jak robią to smartwatche i pierścienie.

Thermal Earring na uchu
Thermal Earring na uchu | fot. University of Washington

Naukowcy z Uniwersytetu Waszyngtońskiego opracowali kolczyk termiczny (oryg. Thermal Earring) – bezprzewodową technologię do noszenia, wielkości i wagi małego spinacza do papieru, która może monitorować temperaturę ciała użytkownika, oznaki stresu, ćwiczenia, jedzenie i owulację jak inteligentny zegarek (ale dla uszu).

Może Cię zaciekawić: Łyżka SpoonTEK podobno poprawia smak potraw

Inteligentny kolczyk Thermal Earring miał już swój prototyp z baterią wystarczającą na 28 dni. Urządzenie do noszenia składa się z dwóch części: czujnika temperatury z klipsem magnetycznym mocowanym do ucha użytkownika oraz drugiego czujnika zawieszanego pod uchem, który wykrywa i szacuje temperaturę. Dzięki współpracy tych dwóch czujników inteligentny kolczyk termiczny może analizować i wykrywać temperaturę wewnętrzną i zewnętrzną użytkownika.

Do badaczy z Uniwersytetu Waszyngtońskiego odpowiedzialnych za inteligentny kolczyk termiczny należą Qiuyue Shirley Xue, Yujia Liu, Joseph Breda, Mustafa Springston, Vikram Iyer i Shwetak Patel. Przeprowadzili już badanie swojego prototypu, prosząc sześciu użytkowników o noszenie urządzenia przez jakiś czas. Ich odkrycia doprowadziły do tego, że według nich kolczyki przewyższają smartwatche pod względem pomiaru temperatury skóry w okresach odpoczynku.

To właśnie podczas tego eksperymentu udokumentowali potencjał kolczyka termicznego do monitorowania oznak stresu, jedzenia, ćwiczeń, a nawet owulacji, biorąc pod uwagę wyniki uzyskane w testach. Naukowcy opublikowali swoje wyniki 12 stycznia 2024 roku w czasopiśmie Proceedings of the ACM on Interactive, Mobile, Wearable and Ubiquitous Technologies.

Dokładna temperatura zmierzona na płatku ucha

Wykorzystanie kolczyków przy projektowaniu urządzenia wyposażonego w czujniki typu wearable jest świadomym wyborem. „Odkryliśmy, że pomiar temperatury skóry na płatku ucha zamiast na dłoni czy nadgarstku był znacznie dokładniejszy. Dało nam to również możliwość zawieszenia części czujnika w celu oddzielenia pomiaru temperatury otoczenia od temperatury skóry” – mówi współautorka Qiuyue (Shirley) Xue.

Inteligentne zegarki mogą być nieporęczne, ale rozmiar kolczyka termicznego może z nimi konkurować pod względem przenośności. Naukowcy podjęli także wyzwanie, aby uczynić go wystarczająco wytrzymałym ze względu na swoje rozmiary i mniej przypominającym element układu elektronicznego. „To trudna równowaga. Zwykle, jeśli chcesz, aby urządzenie działało dłużej, powinieneś mieć większą baterię. Ale wtedy zwiększasz rozmiar. Dostęp do sieci bezprzewodowej wymaga również więcej energii” – mówi współautorka Yujia (Nancy) Liu.

Thermal Earring na zbliżeniu
Thermal Earring na zbliżeniu | fot. Raymond Smith z University of Washington

Ostatecznie naukowcom udało się utrzymać możliwie najniższe zużycie energii przez kolczyk termiczny, jednocześnie zapewniając miejsce na chip Bluetooth, baterię, dwa czujniki temperatury i antenę. Zrobili to, korzystając z trybu reklamowego Bluetooth, zamiast łączyć kolczyk w parę z urządzeniem, które może zużywać więcej energii. W ten sposób Thermal Earring odczytuje temperaturę, przesyła dane za pomocą Bluetootha i zaraz po zakończeniu przechodzi w tryb uśpienia, aby oszczędzać energię.

Schemat budowy Thermal Earring
Schemat budowy Thermal Earring | fot. Yujia (Nancy) Liu z University of Washington

Pomiar temperatury przez płatek ucha pozwala naukowcom przyjrzeć się nowym zastosowaniom tego urządzenia, w tym skutecznemu wykrywaniu zmian temperatury, jedzenia, ćwiczeń i doświadczania stresu. Dzięki tym wynikom badacze otrzymali możliwość opracowania kolczyka monitorującego stan zdrowia, który będzie w stanie wykrywać zmiany temperatury ciała wewnątrz, a nie tylko na zewnątrz, jak obecnie mają to miejsce w przypadku inteligentnych zegarków.

Kolczyk termiczny wykorzystujący energię słoneczną czy kinetyczną?

W chwili publikowania artykułu naukowcy twierdzą, że kolczyk termiczny może nie być jeszcze dostępny na rynku w najbliższej przyszłości. Wciąż badają możliwości szkolenia swoich modeli i przeprowadzania bardziej dokładnych testów, aby zebrać więcej solidnych danych, zanim ta technologia zostanie udostępniona publicznie.

Kolczyk Thermal Earring z ozdobną nakładka przykrywającą elementy elektroniki
Kolczyk Thermal Earring z ozdobną nakładka przykrywającą elementy elektroniki | fot. University of Washington

Współautor Qiuyue (Shirley) Xue planuje zintegrować monitorowanie tętna i aktywności w przyszłych iteracjach i wersjach kolczyka termicznego, a inne funkcje mogą również obejmować zasilanie urządzenia energią słoneczną lub energią kinetyczną pobieraną z kołysającego się kolczyka, gdy użytkownik spaceruje. Jak dotąd kolczyk można personalizować za pomocą modnych wzorów wykonanych z żywicy lub kamienia szlachetnego, bez negatywnego wpływu na jego dokładność pomiarów.

➔ Obserwuj nas w Google News, aby być na bieżąco!

źródło: University of Washington | designboom