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美国正在研究穿戴传感器预警系统

导读: 目前,美陆军环境医学研究所(USARIEM)、海军陆战队远征步枪队和麻省理工林肯实验室合作开发一种能在过热系统中发出告警标志的传感器预警系统。

目前,美陆军环境医学研究所(USARIEM)、海军陆战队远征步枪队和麻省理工林肯实验室合作开发一种能在过热系统中发出告警标志的传感器预警系统。当军队需要停下来降温时,该系统能向指挥官发出告警。研究人员将可穿戴传感器与算法结合,从简单生物标志物中寻找待处理热应激迹象。
 
  美陆军环境医学研究所研究人员马克·布勒称:“当某个士兵发生热衰竭时,他将脱离作战。热衰竭不仅会影响士兵的身体健康,还会影响决策,这不利于任务。如果可以早些发现热疾病症状,那么我们就可以采取措施。”
 
  该系统将给出关键检测功能的科学优势。BillTharion“目前,士兵通常采用互相观测对方的方法:你观察我,我观察你。但是,这是主观的。”BillTharion描述的是化学、生物、放射和核任务等领域的常见做法。当士兵在没有生理监测技术的活动中作战时,这一观察是正确的。
 
  在过去20年,美陆军环境医学研究所已开发出数十个生理监控系统。根据以往经验,研究人员正努力开发一种估计人体核心体温的简单方法,该方法基于心率读数。然后,系统将提供1到10的简单读数量表,以便士兵过热时警告指挥官。
 
  为了开发算法,项目负责人研究了海军远征部队步枪队在伊拉克巡逻时产生的真实战场数据、海军陆战队在冲绳丛林战争训练中捕获的数据及其它数据来源。军事谋划员认为:“穿戴式人体生理装置的商业价值正快速增长,FitBit和其它小型器件无法满足战士需要。”
 
  林肯实验室和美陆军环境医学研究所已分别与以下军队开展了商业系统测试:马里兰州陆军第22个化学营阿伯丁试验场、马萨诸塞州汉斯通空军基地、加利福尼亚海沃德的第1和第95民用支援队。测试证明,现货无法满足需求。
 
  首先,存在准确性等基础问题。马克·布勒说:“很多算法非常广泛,会产生很多错误。”此外,电池寿命无法满足需求,而且存在固有安全问题。“是否把士兵健康状况信息纳入云存储和云处理,该问题值得关注。”研究人员不走商业路线,而是选择在政府开放架构传感器和通信组件(称为开放身体局域网或OBAN)上建立自己的系统。
 
  正如军方避开过热问题的现成方案一样,美陆军环境医学研究所正努力开发其它生理问题的特有技术。例如,2016年布勒团队宣布利用穿戴式传感器治疗急性高山病,并在马赫纪念高度实验室(位于美国科罗拉多州派克斯峰峰顶,高14115英尺)开展试验。在高海拔地区作战的士兵,发生的症状可能包括头痛、呕吐、疲劳、衰竭和睡眠困难等。
 
  目前,研究人员采用胸带治疗热应激,但是,部分士兵认为该方法具有侵入性。因而,长期目标是开发一种手腕式解决方案。此外,最终产品还需要无线通信元件,从而可将战士身体状态传送给指挥官。通信协议尚未微调,但可能建立在可调谐窄带连接上,确保电子安全。预计2017年夏天将投入20个原型,海军远征步枪队和部分国民警卫队预计将在三年内成为新的传感器预警系统的早期用户。

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