美國正研究穿戴傳感器預(yù)警系統(tǒng)

　　目前，美陸軍環(huán)境醫(yī)學(xué)研究所(USARIEM)、海軍陸戰(zhàn)隊遠征步槍隊和麻省理工林肯實驗室合作開發(fā)一種能在過熱系統(tǒng)中發(fā)出告警標志的傳感器預(yù)警系統(tǒng)。

　　當(dāng)軍隊需要停下來降溫時，該系統(tǒng)能向指揮官發(fā)出告警。研究人員將可穿戴傳感器與算法結(jié)合，從簡單生物標志物中尋找待處理熱應(yīng)激跡象。

　　美陸軍環(huán)境醫(yī)學(xué)研究所研究人員馬克·布勒稱：“當(dāng)某個士兵發(fā)生熱衰竭時，他將脫離作戰(zhàn)。熱衰竭不僅會影響士兵的身體健康，還會影響決策，這不利于任務(wù)。如果可以早些發(fā)現(xiàn)熱疾病癥狀，那么我們就可以采取措施。”

　　該系統(tǒng)將給出關(guān)鍵檢測功能的科學(xué)優(yōu)勢。BillTharion“目前，士兵通常采用互相觀測對方的方法：你觀察我，我觀察你。但是，這是主觀的。”BillTharion描述的是化學(xué)、生物、放射和核任務(wù)等領(lǐng)域的常見做法。當(dāng)士兵在沒有生理監(jiān)測技術(shù)的活動中作戰(zhàn)時，這一觀察是正確的。

　　在過去20年，美陸軍環(huán)境醫(yī)學(xué)研究所已開發(fā)出數(shù)十個生理監(jiān)控系統(tǒng)。根據(jù)以往經(jīng)驗，研究人員正努力開發(fā)一種估計人體核心體溫的簡單方法，該方法基于心率讀數(shù)。然后，系統(tǒng)將提供1到10的簡單讀數(shù)量表，以便士兵過熱時警告指揮官。

　　為了開發(fā)算法，項目負責(zé)人研究了海軍遠征部隊步槍隊在伊拉克巡邏時產(chǎn)生的真實戰(zhàn)場數(shù)據(jù)、海軍陸戰(zhàn)隊在沖繩叢林戰(zhàn)爭訓(xùn)練中捕獲的數(shù)據(jù)及其它數(shù)據(jù)來源。

　　軍事謀劃員認為：“穿戴式人體生理裝置的商業(yè)價值正快速增長，F(xiàn)itBit和其它小型器件無法滿足戰(zhàn)士需要。”

　　林肯實驗室和美陸軍環(huán)境醫(yī)學(xué)研究所已分別與以下軍隊開展了商業(yè)系統(tǒng)測試：馬里蘭州陸軍第22個化學(xué)營阿伯丁試驗場、馬薩諸塞州漢斯通空軍基地、加利福尼亞海沃德的第1和第95民用支援隊。測試證明，現(xiàn)貨無法滿足需求。

　　首先，存在準確性等基礎(chǔ)問題。馬克·布勒說：“很多算法非常廣泛，會產(chǎn)生很多錯誤。”此外，電池壽命無法滿足需求，而且存在固有安全問題。“是否把士兵健康狀況信息納入云存儲和云處理，該問題值得關(guān)注。”

　　研究人員不走商業(yè)路線，而是選擇在政府開放架構(gòu)傳感器和通信組件(稱為開放身體局域網(wǎng)或OBAN)上建立自己的系統(tǒng)。

　　正如軍方避開過熱問題的現(xiàn)成方案一樣，美陸軍環(huán)境醫(yī)學(xué)研究所正努力開發(fā)其它生理問題的特有技術(shù)。例如，2016年布勒團隊宣布利用穿戴式傳感器治療急性高山病，并在馬赫紀念高度實驗室(位于美國科羅拉多州派克斯峰峰頂，高14115英尺)開展試驗。在高海拔地區(qū)作戰(zhàn)的士兵，發(fā)生的癥狀可能包括頭痛、嘔吐、疲勞、衰竭和睡眠困難等。

　　目前，研究人員采用胸帶治療熱應(yīng)激，但是，部分士兵認為該方法具有侵入性。因而，長期目標是開發(fā)一種手腕式解決方案。

　　此外，最終產(chǎn)品還需要無線通信元件，從而可將戰(zhàn)士身體狀態(tài)傳送給指揮官。通信協(xié)議尚未微調(diào)，但可能建立在可調(diào)諧窄帶連接上，確保電子安全。

　　預(yù)計2017年夏天將投入20個原型，海軍遠征步槍隊和部分國民警衛(wèi)隊預(yù)計將在三年內(nèi)成為新的傳感器預(yù)警系統(tǒng)的早期用戶。