智能運動褲使用光纖來準確跟踪佩戴者的活動
雖然對醫生來說,監測病人一天的身體活動通常很重要,但在病人家裡放置攝像頭是一種相當礙事和令人不快的方式。科學家們現在已經開發出一種替代方案,即活動追踪褲的形式。由巴西聖埃斯皮里圖聯邦大學的Arnaldo Leal-Junior教授及其同事創造的POF(聚合物光纖)智能褲包含兩條1毫米厚的光纖,沿著每條腿的背面垂直運行。
在每根光纖的30個點上,有一小段包層被移除。包層是光纖的外層,它的折射率比載光核心低。因此,當光線穿過光纖的彎曲處時,反射性的包層/纖芯邊界將光線限制在纖芯內,從而保持信號強度。
在智能褲中,纖維隨著穿著者一天的移動而彎曲。而在它們彎曲的地方,一些光會從該區域的無包層點漏出。這導致光信號的總強度下降–它下降的程度與某些已知的活動相一致。
因此,通過持續監測到達每根光纖末端的信號強度,一個連接的微處理器上的機器學習算法能夠確定這個人正在做什麼。在實驗室測試中,該技術在識別包括行走、快走、下蹲、坐在椅子上、坐在地板上、前踢和後踢等動作方面的準確率是100%。
POF智能褲能夠檢測到許多活動
科學家們現在正致力於將智能褲的處理器連接到雲端,這樣醫生就能遠程監控他們的病人。有關這項研究的論文最近發表在《生物醫學光學快報》雜誌上。
“我們的聚合物光纖智能褲可用於檢測坐、蹲、走或踢等活動,而不會抑制自然運動,”Leal-Junior說。”這種方法避免了基於圖像的系統所帶來的隱私問題,並可用於監測家中的老年患者或測量康復診所的運動範圍等參數”。