皮膚に貼り付けて健康状態をモニタリングするワイヤレスセンサーを開発

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2019/8/16 アメリカ合衆国スタンフォード大学

スタンフォード大学エンジニアらが皮膚に貼り付けて健康状態をモニタリングするワイヤレスセンサーを開発

(Stanford engineers have developed wireless sensors that stick to the skin to track our health)

Using metallic ink, researchers screen-print an antenna and sensor onto a stretchable sticker designed to adhere to skin, tracking pulse and other health indicators, and beaming these readings to a receiver on a person’s clothing.

The rubber sticker attached to the wrist can bend and stretch as the person’s skin moves, beaming pulse readings to a receiver clipped to the person’s clothing.

・ スタンフォード大学が、皮膚が発信する生体信号を検出し、その測定値を衣服に留められた受信機に無線で送信するシステム、BodyNet を開発。次世代のオーダーメイド医療・健康管理システムへの応用が期待できる。

・ 皮膚が発する様々な身体保護的な信号は、普段は当然のこととして受け止められ、その機能は無視されがちである。本研究ではその機能に着目し、バンドエイドのように皮膚に張り付けたセンサーが検出する信号を、衣服に留めた受信機に無線で送信する、ウェアラブルセンサー技術を実証。研究者たちが被験者となり、手首と腹部にセンサーを貼りつけて、心拍や呼吸ごとに皮膚がどのように伸縮するかを検出して、脈拍や呼吸をモニタリング。同様に、肘と膝にもセンサーを貼り、筋肉の収縮ごとの皮膚の締め付けや弛緩具合を測定して、腕や足の動きを追跡した。

・ 研究室では、設計に 3 年かけ、皮膚の伸縮を妨げずに着心地がよく、バッテリーや硬い回路が不要なステッカー型センサーの作製を目指した。その結果、施錠した部屋のキーレスエントリーの制御に使用されている技術、無線周波数識別(RFID)技術の応用に行き着いた。ID カードを RFID 受信機にかざすと、ID カードに内蔵されたアンテナが、受信機から RFID のエネルギーを少量収集し、コードを生成して、受信機に無線で送り返す。

・ BodyNet のステッカー型センサーは、この ID カードに似ていて、衣服に留めた受信機から微量の RFID のエネルギーを収集するアンテナを内蔵し、センサーに電力を供給。その後、皮膚から測定した値を近くの受信機に無線で送り返す。

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