无论集成到智能家居系统还是作为隐蔽的可穿戴设备,这些新技术都旨在监测健康状况,提高生活质量。在人口老龄化和医疗保健成本不断上涨的背景下,该项目专注于预防,帮助人们保持健康,并尽可能长时间地独立生活。博世Sensortec公司负责协调该项目,该项目已获得EUREKA Xecs集群内各国资助机构提供的1500万欧元资金。

对于许多人来说,智能手机应用程序或健身追踪器(例如计步器或追踪心率和睡眠质量的设备)已成为日常生活的一部分。然而,由于这类数据不完整且缺乏背景信息,因此不足以持续监测人们的健康状况。SensorTech4Health项目正是在此背景下应运而生。这项国际项目旨在开发预防性医疗保健技术,使人们能够更长时间地在家中独立生活。

“我们的目标是开发出不仅仅是技术组件的传感器:它们将成为人们的贴心伙伴,帮助人们拥有更健康的生活,”博世传感器技术公司总经理斯特凡·芬克拜纳博士解释道。“我们的目标是利用能够无缝融入日常生活的智能传感器技术,从长远角度提升人们的生活质量。通过优先考虑预防,我们帮助人们更长时间地保持健康和独立生活能力。通过这个项目,我们正在塑造预防性医疗保健的未来,”芬克拜纳表示。

全新的辅助系统将以用户需求为设计基础,运用智能技术确保设备操作简便直观。八家国际公司正与弗莱堡大学医学中心和捷克国家精神卫生研究所的睡眠研究团队,以及萨尔兰大学的气体传感器专家合作。该项目由博世传感器技术公司协调,旨在开发面向市场的产品。.

气味、声音和人工智能:助力构建更健康社会的辅助系统

及早发现健康风险不仅对个人至关重要。在老龄化社会中,医疗资源短缺、治疗和护理费用高昂,错失保持健康长寿的机会将造成严重后果。监测压力、睡眠习惯和整体健康状况,有助于人们更长时间地保持高质量的生活,同时避免医疗系统不堪重负。SensorTech4Health 项目旨在应对这些挑战,计划设计智能辅助系统,以促进更健康的生活方式、身心健康和安全。.

新技术将利用用户环境(例如家中或病房)或用户自身身体的信息来监测其健康状况。通过机器学习,这些创新技术将学会“理解”这些数据,并将其置于特定情境中进行解读,从而使设备能够采取或建议适当的措施,即使是像在闷热的房间里打开窗户这样简单的措施。“我们正在为普通人在家中开发技术解决方案,从希望养成健康生活方式的年轻人到老年人、需要护理的人以及慢性病患者,”萨尔兰大学该项目首席研究员克里斯蒂安·布尔博士解释道。

学术界和产业界的合作伙伴正在开发一系列能够自动且隐蔽地监测睡眠质量、压力和其他健康指标的多样化设备。“这些设备将拥有全新的功能;例如,分析体味、呼吸和挥发性有机化合物的能力。”气体传感器专家解释说:“我们将利用人工智能和适当的算法,结合具体情境,对各种传感器测量的指标进行综合分析。”

隐私设计

合作伙伴正在开发可集成到智能家居系统中的助手,使人们能够继续独立生活在家中。该团队希望开发出能够利用机器学习方法监测用户健康状况的助手——例如,通过检测家中是否有人在做饭来判断一切安好。 “这可以通过麦克风和气体传感器的组合来实现,这些传感器可以检测空气中的某些物质。麦克风不录制语音;相反,它们通过微观膜上的压力变化将声音转换为电信号。单个指标和原始数据本身并不能提供太多信息。但是,通过结合来自各种传感器的指标和数据,并利用人工智能进行分析,我们能够创造出一种全新的辅助技术,”Bur解释道。

对于该团队来说,这些系统不侵犯用户隐私和保护数据安全尤为重要。“这些系统配备了气体传感器和专门录制声音的麦克风,不包含任何语音识别技术。”这些系统不会配备摄像头,也不会将数据存储或发送到云端。布尔表示:“信号处理将在设备本地进行。”这项技术旨在后台隐蔽、自动且安全地运行,用户无需按下任何按钮即可控制设备。

新型助听系统及更多功能

该团队的目标不仅是设计可集成到智能家居中的辅助技术,还要设计体积小巧到用户可以放在床头柜上的设备。该联盟甚至计划将气体传感器系统集成到智能纺织品(例如床单)中,从而对患病者或需要护理的人群的健康指标进行持续且无创的监测。听力损失会增加患痴呆症的风险,这凸显了研究助听系统的重要性。该联盟计划开发配备改进型麦克风的人工耳蜗,从而提升其性能。此外,他们还计划开发其他有助于听力并改善听力损失患者生活质量的电子产品;例如,通过抑制分散注意力的背景噪音,帮助患者更好地理解对话。.

气体传感器能够从数十亿个分子中检测出单个分子。

该项目的主要目标之一是通过新型气体传感器技术促进健康和福祉。为了实现这一目标,研究人员正在利用人体内发生的一种特定现象。“人体不断产生代谢副产物,并通过皮肤和呼吸作用释放到环境中,”萨尔兰大学安德烈亚斯·舒茨测量技术研究小组的医学气体传感器研究团队负责人、博士后研究员克里斯蒂安·布尔解释道。人体释放到空气中的分子化合物具有独特的特征,尽管我们通常无法闻到它们。布尔正在开发能够精确测量这些挥发性有机化合物的气体传感器系统。

这些系统从空气中收集这些物质,并利用人工智能进行识别。过滤这些物质是一项艰巨的任务,因为它们在空气中所占比例极小,这意味着必须将它们从几乎无限多的空气颗粒中分离出来。克里斯蒂安·布尔专注于此类气体传感器系统及其相关的机器学习方法。 Bur及其团队正在开发的系统如同高科技传感器官,能够从房间内数十亿个分子中分离出单个分子并测量其浓度。利用机器学习技术和传感器收集的数据,该系统能够识别化合物。“我们正与工业合作伙伴共同开发采用新型气体传感器层的系统,该系统利用金属氧化物半导体气体传感器,能够以极高的精度连续测量特定物质的浓度,”Bur解释道。萨尔兰大学将获得120万欧元的资金支持该项目。

项目名称:SensorTech4Health

SensorTech4Health项目汇集了数字健康领域的学术界和产业界的合作伙伴。这项国际合作项目已获得EUREKA Xecs集群内各国机构提供的1500万欧元资助。项目中的德国合作伙伴通过VDI/VDE Innovation + Technik GmbH获得了德国联邦研究、技术和空间部的资助。.

参与该项目的工业合作伙伴包括:博世传感器技术公司(德国)、罗伯特·博世有限公司(博世企业研究中心,德国)、罗伯特·博世公司(芬兰)、Intervall Beratung GmbH(德国)、科利耳技术中心(比利时)、VS Particle公司(荷兰)、Sintex公司(捷克共和国)和PulseOn公司(芬兰)。学术合作伙伴包括:弗莱堡大学医学中心(德国)、萨尔兰大学(德国)和国家精神卫生研究所(捷克共和国)。.

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