密歇根州立大學(xué)開發(fā)一套測量人體活動的RFID感應(yīng)器
在運動醫(yī)學(xué)或體重量管理方面,醫(yī)生經(jīng)常需要監(jiān)測病人的活動程度,過去他們不得不依靠病人自己的活動記錄,或是病人隨身攜帶的小型步程計;現(xiàn)在,密歇根州立大學(xué) (MSU) 的研究人員開發(fā)了一套系統(tǒng),利用 RFID 感應(yīng)器網(wǎng)絡(luò),不僅可以追蹤病人身體不同部位的活動,還能追蹤它們的角度及相互距離。
這套系統(tǒng)包括三個 RFID 標(biāo)簽:一個戴在病人的上臂,一個在手腕上,最后一個在腳踝上。標(biāo)簽間相互通訊,使系統(tǒng)軟件可以計算出病人肢干的活動量和角度,及它們相互的距離。
可測量人體活動的RFID感應(yīng)器
這套系統(tǒng)由國家健康研究協(xié)會贊助,MSU 電子機械系和人體運動學(xué)系共同開發(fā),據(jù)電子機械教授 Subir Biswas 稱。
通常,加速器通過計算腳步和其它主要活動,測量配戴者的活動量。接著,加速器記錄的活動量可以手工直接輸入電腦里 - 或,有些設(shè)備的數(shù)據(jù)可以上傳到電腦。然而,加速器本身無法提供小尺度身體活動的可視性,或一天內(nèi)身體的體勢,而正是這些細(xì)節(jié)會影響身體健康?!皩嶋H上,”Biswas稱,“單單采用變速器很難測量新陳代謝所消耗的能量。
Biswas 及其研究小組開發(fā)的 RFID 標(biāo)簽可配備三個不同的感應(yīng)器:一個用于測試傾斜度,判斷所配戴身體肢干的角度,一個監(jiān)測身體活動量的加速度器;最后一個是距離感應(yīng)器,判斷標(biāo)簽間的相互距離。這三個標(biāo)簽配戴在身體的不同部位 - 手腕、上臂和腳踝。這樣,用戶可以獲取更多關(guān)于當(dāng)天人體活動和體勢的復(fù)雜數(shù)據(jù)。
為了與其它標(biāo)簽通訊,并將數(shù)據(jù)上傳到服務(wù)器或臺式機,標(biāo)簽含 UHF 900 MHz EPC Gen 2 RFID 嵌體和一個電池,以預(yù)定時間間隔發(fā)送信息。各個標(biāo)簽獲取其它兩個標(biāo)簽的發(fā)射信號,測量信號的強度,計算出相互距離 - 舉個例子,Biswas 稱,信號發(fā)送時手腕標(biāo)簽與腳踝標(biāo)簽及上臂標(biāo)簽的距離。距離數(shù)據(jù)接著存儲在三個標(biāo)簽中的指定“母標(biāo)簽”,后者發(fā)送該信息及另外兩個標(biāo)簽的加速器、傾斜感應(yīng)器產(chǎn)生的數(shù)據(jù)到臺式機軟件,或通過因特網(wǎng)發(fā)送到一臺服務(wù)器,數(shù)據(jù)在服務(wù)器里與病人的 ID 碼相對應(yīng)。
Biswas 小組設(shè)計了應(yīng)用軟件,軟件根據(jù)感應(yīng)器數(shù)據(jù)及包括母標(biāo)簽提供的距離數(shù)據(jù),判斷配戴者的活動量。
醫(yī)生可以查看配戴者能量消耗總量,如果發(fā)現(xiàn)異常(超過對個人健康有益的活動量)或不活動,系統(tǒng)會發(fā)送警報。軟件可以提供新陳代謝所消耗的總能量圖,及配戴者當(dāng)天所有的活動信息。
這項技術(shù)的初期最可能應(yīng)用于體育醫(yī)學(xué)及體重管理行業(yè),個人活動數(shù)據(jù)在這兩個行業(yè)十分珍貴。