研究人员将谷歌眼镜变成健康感应器

如果你想要加入时下流行的量化自我运动，你可能不需要购买手环、手镯、手表、护腕、头盔之类的设备去追踪健康状况——谷歌眼镜也能够胜任这项工作。麻省理工学院媒体实验室情感计算部和乔治亚理工学院的研究人员发现，谷歌眼镜能够实时准确地检测你的脉搏和呼吸节奏。     “相比美国食品药物管理局（FDA）批准的传感器，谷歌眼镜检测这些生理指标非常准确——检测心跳和呼吸的误差都分别只有每分钟一次左右。”该项新研究的首席作者、博士生哈维尔·埃尔南德斯（Javier Hernandez）首次向媒体透露该项目。   背后的原理是：利用谷歌眼镜内置的陀螺仪、加速计和摄像头来测量人体反应——无需外部的传感器。“来自谷歌眼镜的数据比专门的心率传感器要丰富得多。”埃尔南德斯说。实时的生理反馈可让你知道日常生活中是什么让你镇定下来，什么让你感到害怕或者压力很大。 在合作中，麻省理工学院和乔治亚理工学院一开始是试图给谷歌眼镜附加外部生物传感器，但后来埃尔南德斯的团队意识到内置的传感器能够捕捉相同的人体反应。该技术基于对你的头部的细微移动的测量。“每当你呼吸或者心跳的时候，你的身体会有非常细微的移动，特别是戴着谷歌眼镜的头部。”埃尔南德斯说，“内置的传感器——加速计、陀螺仪和摄像头——能够在你不动的时候捕捉到这些非常细微的移动，我们能够利用信号处理算法提取我们想要的参数。” 研究项目 该团队招揽了12位佩戴谷歌眼镜的志愿者（6男6女），他们被要求保持不动，在数种不同的姿势下（就坐、站立和平躺）自然呼吸一分钟。该团队还让志愿者踩一分钟的动感单车，期间也收集同样的指标数据，以便了解锻炼后的生理情况。 各个传感器测量不同的移动：计算机追踪线性运动，陀螺仪绘制头部旋转图，摄像头测量你在注视的场景相对于你的头部的移动。 该团队发现，陀螺仪在独立测量心跳和呼吸速率方面是最准确的传感器，平均绝对误差分别只有每分钟0.83下心跳和每分钟1.39次呼吸；不过同时使用那三种传感器时的准确度也差不多。埃尔南德斯称，摄像头数据的好处在于，同样的算法可以直接从上传到YouTube的谷歌眼镜视频检测穿戴者的心率和呼吸。 该新研究反映出了时下用可穿戴设备追踪健康健身状况的趋势。据研究人员保守估计，到2018年，全球可穿戴电子市场规模将至少达到20亿美元，其中健康健身类追踪设备占61%左右。 苹果也加入了这股趋势，今年6月它在全球开发者大会（WWDC）上发布了健康追踪数据平台HealthKit。HealthKit是新一代操作系统iOS 8的一部分，用于聚合来自各款第三方健康类应用的数据。医院等大机构正通过利用简单的可穿戴追踪设备给医疗保健引入大数据，美国雇主们也纷纷要求员工佩戴健康追踪产品来确定他们的医保费。 实际作用 不过，实施测量生理情况的功能不仅仅适用于日常的运动健身，实际上它还能够拯救生命。“静息心率与心血管疾病有关，因此你可以通过检测这些参数来判断心脏健康。”埃尔南德斯说，“你可以开始将那些参数与你的日常生活联系起来——如果你工作压力很大，你可以在数据中看出相关变化，并相应改变你的行为或生活方式。” 心脏病患者已经在利用他们的可穿戴设备（包括Fitbit或Jawbone）来记录行走的步数，以此作为康复计划的一部分，谷歌眼镜的指示器能够对你的恢复提供准确的反馈。它甚至可以用作压力测量工具。“最有效的一些压力干预措施可让你以特定速率呼吸，让你每分钟呼吸7次来放松身体。所以这是一种很好的密切监控自己的压力状况的方式。”埃尔南德斯说。 呼吸指示器也有助于量化呼吸停止等睡眠问题，相关反馈可帮助你防止它们演变成慢性病。接下来，埃尔南德斯想要利用谷歌检测穿戴者的情绪。“它的摄像头可带来你在跟谁说话和你在哪里方面的背景信息，再加上生理迹象，就可以推断出你的情绪状态。”埃尔南德斯说。 未来计划 该团队的终极目标是将其技术应用到谷歌眼镜以外的设备。“加速计，陀螺仪，摄像头，都是非常标准的传感器。它们有望加入到普通的眼镜中使用，带来同样的参数。”埃尔南德斯指出。上述的技术将会在今年11月在希腊举行的MobiHealth大会上正式公诸于众。

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