Smart-Nachtwäsche: die Einführung des “ phyjama,‘ eine physiologische-sensing-Pyjama

Wissenschaftler erwarten, dass in Zukunft elektronisch active Kleidungsstücke mit unaufdringlichen, tragbare Geräte zur überwachung der Herzfrequenz und respiratorische Rhythmus während des Schlafes, zum Beispiel, wird beweisen, nützlich klinisch in der Gesundheitsversorgung. Jetzt Forscher an der University of Massachusetts Amherst, entwickelt haben, physiologische-sensing-Textilien können gewebt oder genäht in den Schlaf-Kleidung, die Sie haben, genannt „phyjamas.“

Studenten Ali Kiaghadi und S. Zohreh Homayounfar, mit Ihren Professoren, Trisha L. Andrew, ein Materialien Chemiker und Informatiker Deepak Ganesan vorstellen, Ihre Gesundheit-monitoring-Nachtwäsche bei der Ubicomp 2019-Konferenz in dieser Woche in London, Großbritannien, Ein Papier detailliert die Arbeit wurde ausgewählt für die Veröffentlichung in den Proceedings of the ACM auf Interaktive, Mobile, Wearable und Ubiquitous Technologies (IMWUT).

Als Sie Andrew erklärt, „Die Herausforderung, der wir konfrontiert war, wie Sie erhalten nützliche Signale ohne änderung der ästhetik oder dem Gefühl des textilen. Im Allgemeinen werden die Menschen davon ausgehen, dass smart textiles beziehen zu eng getragene Kleidung, die verschiedenen sensoren eingebettet ist, für die Messung der physiologischen und physikalischen Signalen, aber das ist natürlich keine Lösung für alltägliche Kleidung, und insbesondere Nachtwäsche.“

Ganesan, fügt hinzu: „Unsere Erkenntnis war, dass, obwohl Nachtwäsche getragen wird Locker, es gibt mehrere Teile von solchen Textilien, die gedrückt werden, gegen die der Körper aufgrund unserer Haltung und den Kontakt mit externen Oberflächen. Dies beinhaltet Druck, der durch den Oberkörper gegen einen Stuhl oder Bett, Druck, wenn der arm ruht auf der Seite des Körpers, während Sie schlafen, und mit leichtem Druck eine Decke über der Nachtwäsche.“

„So unter Druck gesetzt Regionen der Textil sind potenzielle Standorte, an denen wir Messen können, ballistische Bewegungen, verursacht durch Herzschlag und Atmung“, erklärt er, „und diese können verwendet werden, um zu extrahieren physiologischen Variablen.“ Die Schwierigkeit ist, dass diese Signale können einzeln unzuverlässig, besonders in Locker sitzende Kleidung, aber die Signale von verschiedenen sensoren platziert über die verschiedenen Teile des Körpers können intelligent kombiniert werden, um eine genauere composite-Lesen.

Andrew, Ganesan und Kollegen erklären, dass Ihr team hatte zu kommen mit einigen neuen Ideen, um Ihre vision Wirklichkeit werden zu lassen. Sie erkannte, dass es keine vorhandene fabric-basierten Methode, um Einblick in die kontinuierliche und dynamische Druckänderungen, insbesondere angesichts der kleinen Signale, die Sie benötigt, um zu Messen. So entwarfen Sie eine neue fabric-basierten Druck-sensor und kombiniert, dass mit einem triboelektrisch-sensor-man aktiviert Sie durch einen Wechsel in physischen Kontakt-zu entwickeln, die eine verteilte sensor-suite, integriert werden könnte Locker sitzende Kleidung wie Pyjamas. Sie entwickelten auch data analytics verschmelzen die Signale von viele Punkte, die berücksichtigt, die Qualität des Signals aus jeder Lage.

Die Autoren berichten, dass diese Kombination erlaubt Ihnen, zu erkennen, physiologische Signale über viele verschiedene Körperhaltungen. Sie führten mehrere user Studien in kontrollierten und natürlichen Einstellungen und zeigten, dass Sie zu extrahieren, können Herzschlag peaks mit hoher Genauigkeit, die Atmung mit weniger als einem Herzschlag pro minute Fehler, und genau voraussagen Körperhaltung schlafen.

„Wir erwarten, dass diese Fortschritte werden besonders nützlich für die überwachung von älteren Patienten, von denen viele leiden unter Schlafstörungen“, sagt Andrew. „Die aktuelle generation der wearables, wie smartwatches, sind nicht ideal für diese Bevölkerung, da ältere Personen oft vergessen, konsequent zu tragen oder sind resistent gegen das tragen von zusätzlichen Geräten, während Nachtwäsche ist schon ein normaler Teil Ihres täglichen Lebens. Mehr als das, Ihre Uhr kann Ihnen nicht sagen, welche position Sie schlafen und ob Ihr Schlaf Körperhaltung beeinflusst Ihre Schlafqualität; unsere Phyjama können.“

Diese Arbeit wurde ergänzt durch Ganesan und Andrew Verbindung mit UMass Amherst ‚ s Institute of Applied Life Sciences (IALS), das sich auf die übersetzung von life-science-Forschung in Produkte, die Verbesserung der menschlichen Gesundheit. Regisseur Peter Reinhart bei IALS sagt, „Es ist spannend zu sehen, die nächste generation von wearable-Technologie, das ist null Aufwand und behebt das Problem, der Komfort und die Unauffälligkeit Kopf. Die generierten Daten durch fabric-basierte sensoren haben das Potenzial zur Verbesserung von Gesundheit und Wohlbefinden, und könnte möglicherweise dazu beitragen, die Früherkennung des multiplen Störungen.“