Thermal Earring: уникальная серьга для измерения температуры, стресса и овуляции

Умные аксессуары становятся все более распространенными. Кольца и часы отслеживают жизненно важные процессы, а очки Ray-Ban теперь оснащены камерами и микрофонами. Носимая электроника уже добралась даже до брошей на одежде. Однако некоторые аксессуары пока не получили «умной» модернизации

Исследователи из Вашингтонского университета представили Thermal Earring — беспроводное носимое устройство, которое постоянно контролирует температуру мочки уха пользователя. Исследование показало, что серьги превзошли умные часы по измерению температуры кожи в периоды отдыха. Thermal Earring также показало перспективность мониторинга признаков стресса, питания, физических упражнений и овуляции.

Умная серьга в ухе передает данные с датчиков на смартфон, по которым можно провести анализ состояния пользователя

Прототип умной серьги размером и весом напоминает небольшую скрепку, а срок службы батареи составляет 28 дней. Магнитный зажим прикрепляет один датчик температуры к уху пользователя, а другой датчик свисает примерно на 1,5 см ниже уха и измеряет температуру в помещении. Серьгу можно персонализировать с помощью дизайна из смолы (например, в форме цветка) или драгоценного камня, не влияя при этом на точность измерений.

Результаты исследования опубликованы в Proceedings of the ACM. Устройство пока недоступно для коммерческого использования.

Прототип умной серьги Thermal Earring

«Я ношу смарт-часы для отслеживания своего здоровья, но многие считают их неэстетичными и неудобными. Мне также нравятся серьги, поэтому мы начали думать, что уникального можно получить от мочки уха. Оказалось, что замер температуры кожи в этом месте гораздо точнее по сравнению с кистью или запястьем», - отметила соавтор работы Цююэ Ширли Сюэ, аспирантка Университета Вашингтона.

Создание компактного устройства, способного работать несколько дней без подзарядки, стало непростой инженерной задачей. Авторы сделали энергопотребление максимально эффективным, вместив Bluetooth-чип, аккумулятор, два датчика температуры и антенну в небольшой корпус.

Вместо постоянного сопряжения с устройством, которое потребляет больше энергии, серьга использует режим Bluetooth advertising — передачи, которые устройство транслирует, чтобы показать, что оно может быть сопряжено. После считывания и отправки данных о температуре серьга переходит в спящий режим для экономии энергии.

Поскольку непрерывное измерение температуры мочки уха до сих пор мало изучено, команда также исследовала потенциальные области применения для будущих разработок. У 5 пациентов с лихорадкой средняя температура мочки уха повысилась на 6°C по сравнению с 20 здоровыми добровольцами, что указывает на возможность непрерывного контроля температуры.

Авторы работы отмечают, что в медицине часто отслеживают температуру, чтобы оценить реакцию на терапию — например, чтобы увидеть, действует ли антибиотик на инфекцию. Длительный мониторинг повышает чувствительность выявления лихорадки, поскольку она может повышаться и падать в течение дня.

В то время как внутренняя температура тела обычно остается относительно постоянной вне лихорадки, температура мочки уха варьируется сильнее, что открывает несколько новых вариантов использования смарт-серьги. В ходе небольших проверочных испытаний серьга обнаружила колебания температуры, коррелирующие с приемом пищи, физическими упражнениями и стрессом.

При тестировании на шести пользователях в состоянии покоя показания устройства варьировались в среднем на 0,32°C, что соответствует диапазону 0,28-0,56°C, необходимому для отслеживания овуляции и менструального цикла. Показания смарт-часов изменялись в среднем на 0,72°C.

Нынешние фитнес-трекеры предоставляют только среднюю температуру за день, слишком неточную для контроля овуляции. Поэтому ученые хотели исследовать уникальные возможности применения серьги, которые могут быть привлекательны для женщин.

Хотя исследователи нашли многообещающие потенциальные сценарии для Thermal Earring, их выводы предварительны, поскольку сосредоточены на широте возможного применения. Для каждого конкретного использования необходимы дополнительные данные и более тщательное тестирование перед широким внедрением устройства.

В будущих версиях Сюэ планирует интегрировать мониторинг пульса и активности. Она также заинтересована в возможности питания устройства от солнечной энергии или кинетической энергии от движения серьги. В конечном итоге Сюэ планирует создать серию ювелирных изделий для мониторинга здоровья.