Cnbeta 05月27日 01:57
新型手机触摸屏传感器可以告诉你何时该补充水分
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一项新研究利用智能手机的电容式传感器,通过测量指尖皮肤电容的变化来评估人体水分含量。研究人员开发了一种机器学习算法,将皮肤电容变化转化为五个水分含量等级。实验显示,该技术在禁食人群中的准确率为87%,在运动员中的准确率为92%。研究团队设想未来该技术将被整合到应用程序中,用户只需将手指放在智能手机屏幕上即可进行实时水分监测。

💧 研究背景:为了解决传统水分监测设备的使用门槛高的问题,KAUST的研究团队探索了利用智能手机内置的电容式传感器来监测人体水分含量。

📱 技术原理:智能手机触摸屏中的电容式传感器可以检测指尖皮肤中的电荷,并测量皮肤电容的变化。由于人体水分含量越低,皮肤可带电的量就越低,研究人员据此开发了机器学习算法,将皮肤电容变化转换为水分含量等级。

✅ 实验结果:研究团队在45名志愿者身上测试了该技术,包括斋戒期的穆斯林和运动员。结果显示,该系统对禁食人群的准确率为87%,对运动员的准确率为92%。

💡 未来展望:研究团队计划将该技术整合到应用程序中,实现用户只需将手指放在智能手机屏幕上即可进行实时、日常的水分监测,从而实现更便捷的水分管理。

任何健康专家都会告诉你,要想避免严重脱水,必须在口渴之前喝水。那么,你怎么知道什么时候喝水呢?根据一项新研究,只需轻触智能手机屏幕,或许很快就能找到答案。

首先,现在已经有了可穿戴的汗液分析设备(包括临时纹身),可以让人们知道身体的水分含量何时变低。然而,用户确实需要购买这类设备,学习如何使用,并将它们佩戴在身上,而这些步骤很多人根本不会去做。对于那些不常处于严重脱水风险环境中,或者不太懂科技的人来说尤其如此。

考虑到这个问题,沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学 (KAUST) 的 Tareq Al-Naffouri 教授及其同事研究了已经融入智能手机触摸屏的电容式传感器类型。

事实证明,这种传感器不仅能检测用户指尖皮肤中的电荷,还能测量皮肤电容的变化,也就是皮肤储存电荷的能力。众所周知,人体水分含量越低,皮肤可带电的量就越低。

因此,Al-Naffouri 的团队开发了一种机器学习算法,可以将测量到的皮肤电容变化转换为五个相应的水分含量等级之一。科学家们随后在总共 45 名志愿者身上测试了这项技术。所有志愿者只需将指尖按压在类似智能手机的电容式感应板上,并提供体重和性别等基本信息即可。

其中35人是正处于斋月斋戒期的穆斯林,他们每天接受五次定期检测。另外10人是运动员,他们在进行剧烈体力活动前后接受检测。

与传统的水分监测方法相比,新系统对禁食人群的准确率为87%,对运动员的准确率为92%。随着技术的进一步发展,并最终被整合到应用程序中,这些数字应该会有所提高。

团队成员 Soumia Siyoucef 表示:“我们设想实现实时、日常、用户友好的水分监测,用户只需将手指放在智能手机屏幕上即可评估他们的水分状况。”

该研究成果发表在最近IEEE 传感器杂志上的一篇论文中。

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