发挥可穿戴设备的创意——热感耳环

继眼镜、戒指、腰带和帽子之后，另一种配件已进入可穿戴设备领域：可以监测人体体温的智能耳环。

研究人员 华盛顿大学（UW）最近推出 首款智能耳环，名为“Thermal Earring”。该设备利用了耳环的独特位置：与手表和其他可穿戴设备不同，它靠近头部，是与身体紧密耦合的区域。

无线可穿戴设备持续监测耳垂的温度。它的尺寸和重量与小回形针大致相同。硬件原型的长度为 31 毫米，宽度为 11.3 毫米，重量为 335 毫克。

该设备体积小、重量轻，足以融入真正的珠宝中，这意味着该设备可以通过树脂制成的宝石或时尚设计进行个性化，而不会影响其准确性。

研究人员团队开发了一种双传感器设计，使他们能够区分人体温度的变化和环境的变化。它的磁性夹子将一个传感器固定在人的耳朵上，而另一个传感器则悬挂在其下方约一英寸处以测量室温。 

他们发现在休息期间测得的耳垂温度稳定在 ±0.32 °C 之内。此外，该产品的功耗仅为 14.4 uW，相当于 28 天的电池寿命。

该热耳环发表在《ACM 互动、移动、可穿戴和无处不在技术会议录》上，其在休息期间感应皮肤温度的性能超过了智能手表。另外，在 该研究 在六名用户中，这款可穿戴设备显示出监测饮食、运动、压力和排卵迹象的前景。 

华盛顿大学保罗·G·艾伦计算机科学与工程学院 (CSE) 的博士生、该研究的共同领导者薛秋月在接受采访时指出，许多人认为智能手表“不时尚或不时尚”。笨重且不舒服”，因此他们开始从耳垂探索独特的东西。 

“我们发现，感知肺叶上的皮肤温度，而不是手或手腕，要准确得多。” 

——薛秋月

他还补充说，这一发现为他们提供了悬挂部分传感器的选项，以将环境室温与皮肤温度分开测量。

然而，创造一种足够小的可穿戴设备，既可以作为耳环使用，又足够坚固，可以每隔几天充电一次，这是一个“工程挑战”。这是因为如果你想让电力持续更长时间，你将需要更大的电池，这意味着更大的尺寸。此外，使设备无线化还需要更多的能量。

因此，“这是一个棘手的平衡，”联合主要作者 Yujia Liu 说，她目前在加州大学圣地亚哥分校工作，但在进行这项研究时是华盛顿大学电气与计算机工程系的硕士生。

在华盛顿研究基金会的资助下，研究团队使耳环的功耗尽可能高效，同时为电池、蓝牙芯片、天线和两个温度传感器腾出了空间。

该产品利用蓝牙广播传输进行配对，而不是与其他设备一起使用，因为那样会消耗更多电量。此外，一旦读取并发送温度，热耳环就会进入深度睡眠，以节省电量。

由于缺乏关于连续耳垂温度的研究，研究人员还探索了其潜在应用以指导未来的研究。这包括持续监测发烧的可能性。毕竟，体温是表明发烧的重要生命体征。 

与 10.62 名健康患者的体温相比，该设备报告 5.92 名发烧患者的平均耳垂温度上升了 20 华氏度（XNUMX 摄氏度）。

“长期监测是提高捕捉发烧敏感度的一种方法，因为发烧的程度可能会在一天中起伏不定。” 

– Mastafa Springston 博士，该研究的合著者，来自华盛顿大学医学院急诊医学系

有趣的是，在正常情况下（即在发烧之外），我们的核心体温通常保持相对恒定。然而，我们耳垂的温度变化更大，这为该设备带来了多种新用途。

研究小组做了一些测试，发现热耳环可以捕捉到压力、运动和饮食所对应的温度变化。研究还发现，考试和公开演讲等急性压力也会导致耳垂温度发生明显变化。

此外，在六名用户休息时对这款耳环进行测试时，该耳环的读数平均变化了 0.58 F (0.32 C)，而智能手表的读数变化为 0.72 C。这使其处于 0.28 C 至 0.56 C 的范围内，这是排卵和月经跟踪所必需的。

薛说，虽然 Apple Watch 和 Fitbit 等品牌的流行可穿戴设备确实有温度传感器，但它们只提供当天的平均温度。更不用说，这些设备从手腕和手上获取温度读数，“噪音太大，无法追踪排卵”。

因此，该团队正在探索该设备的新用途，特别是女性可能会感兴趣的应用，她补充道。

然而，这些发现是初步的，需要更多的数据来训练每个用例的模型。目前，该研究重点关注一系列潜在用途。该设备还需要经过更多测试才能供公众使用。目前尚未商用。

对于热耳环的未来迭代，该团队有兴趣集成心率和活动监测。 

“最终，我想开发一套用于健康监测的珠宝套装。” 

– 薛

她补充说，虽然耳环将用于感知活动和健康指标，例如温度和心率，但项链可以充当心电图监视器，以获得更有效的心脏健康数据。

但这还不是全部。薛进一步想探索利用太阳能或耳环摇摆产生的动能为该设备供电。 

智能可穿戴设备在日常生活中的兴起

华盛顿大学研究人员的这项研究旨在通过其初步探索和基于耳环的可穿戴设备为未来的自动活动检测奠定基础。虽然此类可穿戴设备可能很新颖，但智能配件正变得越来越普遍。 

可穿戴设备是设计为佩戴在身上的电子设备，可用于多种用途，包括实时跟踪健康、保健和健身、培训和教育。

FitBit 是最早流行的可穿戴设备之一，于 2009 年推出。当时，它只能记录步数、行走距离和消耗的卡路里。从那时起，我们已经取得了很大的进步。现在，这些可穿戴设备的功能远不止于此，有望成为我们生活中不可或缺的一部分。

技术的进步也降低了这些设备的成本并导致其广泛采用。因此，未来四年全球可穿戴设备市场规模预计将超过380亿美元， 根据事实和因素. 

在 2024 年一年一度的消费电子展 (CES) 上，科技界的初创公司和知名企业展示了最新的创新成果，这一点变得更加引人注目。 Evolve MVMT 就是这样一款可穿戴设备，它可以跟踪步态生物特征并使用“轻步行”来减少脚跟撞击，这是导致关节受伤的常见问题。 

说到智能眼镜，活动上的新款华硕AirVision M1展示了多显示器体验。与此同时，Solos 的 AirGo3 智能眼镜于去年年底推出，配备了 ChatGPT 支持的实时翻译功能，可以通过设备的内置麦克风和扬声器实时翻译语言。 

然后是 TCL 的 AR 智能眼镜 RayNeo X2，除了照片和视频拍摄、音乐播放以及连接智能手机的通知支持之外，它还配备了智能助手、实时翻译和 3D 交互式地图导航。 

去年，Meta（以前的 Facebook）也 介绍了新的 雷朋。这些智能眼镜配备定制设计的扬声器，具有更高的最大音量、扩展的低音和改进的定向音频，以及超宽 12 MP 摄像头，可提高照片和视频质量。 Ray-Ban Meta 智能眼镜由 Qualcomm Snapdragon AR1 Gen1 平台提供支持，可实现更高质量的照片和视频处理。 其他带有智能触控功能的配件包括戒指、腰带、头带、鞋类和服装。

Movano Health 的 Evie Ring 可追踪心率、睡眠质量、皮肤温度、血氧水平和月经症状，以提供健康见解。与此同时，Zepp Health 的 Amazfit Helio Ring 成为一款综合健康工具，可测量身体活动和心理健康。该智能环具有先进的监测、分析和指导功能，可提供详细的睡眠跟踪和恢复统计数据。

事实上，开发可穿戴设备的公司越来越关注心理健康。例如，Apollo Neuro 利用温和的振动来刺激神经系统，帮助管理压力。 

此外，它还通过优化心率变异性 (HRV) 和压力管理来增强整体健康。还有一款名为NOWATCH 的智能手表，专注于压力跟踪和正念，它配有一个应用程序来跟踪生理数据和平衡神经系统的方法。

就头带而言，此类设备可以测量大脑活动、心率、呼吸和身体运动，以提供睡眠支持，而头盔则旨在提高工作场所的安全性。它们包含不同的传感器和触觉反馈来检测不同的身体运动。

至于智能服装，传感器集成在身体不同位置的织物内。例如，ARTEMIS 连体衣具有内置加热板和经皮电神经刺激凝胶垫，可通过热量和微振动缓解经痛。 

甚至还有一个 AI Pin。 Humane 的小型、方形、高科技设备固定在你的胸前，让你可以拍照、说话、做手势或召唤虚拟助手。这款名为 Ai Pin 的设备旨在固定在衬衫或衬衫上，旨在消除对智能手机的依赖。

该公司首席执行官 Bethany Bongiorno 称其为世界上第一台上下文计算机，它提供了将人工智能带到任何地方的机会。它的目的是比智能眼镜和 AR 耳机的侵入性更小。 Humane 得到了 Microsoft、OpenAI 首席执行官 Sam Altman、Salesforce 首席执行官 Marc Benioff 以及 LG、沃尔沃和高通风险投资部门等公司的支持。

与此同时，智能腰带的设计目的是帮助视障人士并提高工作场所员工的安全，标志着可穿戴技术在健康和安全方面的重大进步。向智能鞋领域迈进，Baliston在CES 2024上推出了创新的可回收智能鞋。这款鞋采用嵌入式传感器和步态分析技术，旨在改善用户形态、增强血液循环、减轻背痛和减轻穿着者的疲劳。

与此同时，Milbotix 等公司的目标客户是患有痴呆症和自闭症谱系障碍的消费者。他们的 SmartSocks 通过跟踪心率、出汗水平和运动来跟踪佩戴者日益加剧的痛苦，以提供更及时的干预。 

随着 GPT-4 等大型语言模型的流行，智能可穿戴设备正在进一步利用生成式 AI。微软为其未来派人工智能驱动的智能背包申请了专利，该背包配备了摄像头、麦克风、扬声器、网络接口、处理器和存储。 

其他利用生成式人工智能的产品包括Apple Series 9 Watch、Rewind Pendant（它可以加密并存储你在现实世界中在手机上所说和听到的内容），以及一种可以佩戴在皮带或手腕上的名为Tab的小型设备，该设备具有内置功能-人工智能助手、摄像头、麦克风、扬声器和 GPS。 

这清楚地表明可穿戴设备的未来充满希望并拥有巨大的潜力。随着技术的进步，我们将看到更具创意和更复杂的设备，这将使它们更加令人兴奋和影响力。 

开发创新可穿戴设备的公司

在智能可穿戴设备领域，许多公司一直在开发创新产品，所以让我们来看看该领域的一些知名公司：

＃1。 Apple

该公司的产品类别包括 iPhone、iPad、Mac 以及可穿戴设备、家居和配件。在可穿戴设备领域，该公司提供Apple Watch，该手表已经发展到包括心率监测、心电图和跌倒检测等各种健康跟踪功能。 

借助 Apple Watch，您可以利用有氧健身、高心率和低心率警报、心电图读数和心律不齐通知等功能，还可以跟踪您的 AFib 发作情况，了解生活方式因素如何影响它们。

这家科技巨头的市值为 2.89 万亿美元，苹果股价今年迄今下跌 185.84% 至 2.79 美元。该公司公布的收入 (TTM) 为 385.7 亿美元，每股收益 (TTM) 为 6.43，市盈率 (TTM) 为 29.12。苹果还支付0.51%的股息收益率。 

＃2。 FitBit

Fitbit 现在是谷歌的一部分，以其监测活动、心率、睡眠等的健身追踪器和智能手表而闻名。其新设备提供健康跟踪传感器，这意味着详细的睡眠跟踪、心率跟踪、SpO2 监测、AFib 监测、EDA 传感器、ECG 传感器和加速计。该公司希望利用人工智能来帮助提供更深入的健康见解，例如锻炼目标。 

谷歌的市值为 1.83 万亿美元，其股价今年迄今上涨 146.39% 至 5.61 美元。该公司公布的收入 (TTM) 为 307.39 亿美元，每股收益 (TTM) 为 5.80，市盈率 (TTM) 为 25.44。 

结语

智能配件简直就是新的生活方式。然而，他们并非没有挑战。除了确保准确可靠的数据收集之外，数据保护和隐私是可穿戴设备最大的问题之一。不同设备之间的互操作性也有限，因此很难将它们集成到医疗保健系统中。

然而，尽管存在这些挑战，技术仍在不断发展，这意味着这些可穿戴设备也会不断发展。可穿戴设备的创新和创意越多，其采用率就会越高，从而为我们带来更好的福祉。 

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