无线传感器粘在皮肤上以跟踪我们的健康

我们往往认为皮肤的保护功能是理所当然的，忽略了它在传递微妙信息方面的作用，比如心颤或尴尬的脸红。现在，斯坦福大学的工程师们已经开发出一种方法来检测皮肤发出的生理信号，这种传感器像创可贴一样贴在身上，并将无线读数发送到夹在衣服上的接收器上。

为了演示这种可穿戴技术，研究人员将传感器粘在一个测试对象的手腕和腹部，通过检测他们的皮肤在每次心跳或呼吸时是如何拉伸和收缩的，来监测人的脉搏和呼吸。同样地，贴在肘部和膝盖上的贴纸通过测量相应肌肉每次弯曲时皮肤的细微收缩或松弛来追踪手臂和腿部的运动。

实验室开发系统的化学工程教授振南宝认为这种可穿戴技术，他们称之为BOARTNET，首先将在医疗环境中使用，例如监测睡眠障碍或心脏病的患者。她的实验室已经试图开发新的贴纸来感知汗水和其他分泌物，以跟踪体温和压力等变量。她的终极目标是创建一系列无线传感器，粘在皮肤上，与智能服装一起工作，以更准确地跟踪比智能手机更广泛的健康指标，或者在今天使用消费者使用。“我们认为有一天有一天可以创建一个全身皮肤传感器阵列，以收集生理数据，而不会干扰一个人的正常行为，”Bao，谁也是k.k.李教授在工程学院。

可伸缩的、功能

博士后学者牛思淼(Simiao Niu)和松久直司(Naoji Matsuhisa)领导的14人团队花了三年时间设计了这种传感器。他们的目标是开发一种穿戴舒适、没有电池或刚性电路的技术，以防止贴纸随着皮肤伸缩或收缩。

他们的最终设计通过RFID - 射频识别的变化达到了这些参数 - 用于控制锁定房间的无钥匙进入的技术。当一个人将身份证保持在RFID接收器时，ID卡中的天线收集来自接收器的一小位RFID能量，并用它来生成它，然后将其束回接收器。

BodyNet贴纸类似于身份证:它有一个天线，可以从衣服上的接收器接收到一点射频识别能量，为传感器提供能量。然后，它从皮肤上获取读数，并将它们发送回附近的接收器。但为了让无线贴纸发挥作用，研究人员必须创造出一种可以像皮肤一样拉伸和弯曲的天线。他们通过丝网印刷金属油墨在橡胶贴纸上做到了这一点。然而，每当天线弯曲或拉伸时，这些运动都会使其信号过于微弱和不稳定，无法发挥作用。

为了解决这个问题，斯坦福大学的研究人员开发了一种新型的RFID系统，该系统可以不受持续波动的影响，向接收器发送强而准确的信号。然后，由电池供电的接收器通过蓝牙定期将贴纸上的数据上传到智能手机、电脑或其他永久性存储系统。

贴纸的初始版本依赖于微小运动传感器来呼吸和脉冲读数。研究人员正在研究如何将汗水，温度和其他传感器集成到其天线系统中。为了将其技术超越临床应用以及进入消费者友好的设备，研究人员需要克服另一个挑战 - 将传感器和接收器彼此靠近。在他们的实验中，研究人员将接收器夹在每个传感器上方的衣服上。一对一的传感器和接收器的配对在医学监测中会很好，但要创建一个人可以在运动时佩戴的BOARTNET，天线必须被编织成衣服，以接收和传输信号，无论人员都粘在一起吗？。