美國(guó)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(duì)遠(yuǎn)征步槍隊(duì)和麻省理工林肯實(shí)驗(yàn)室合作開(kāi)發(fā)一種能在過(guò)熱系統(tǒng)中發(fā)出告警標(biāo)志的傳感器預(yù)警系統(tǒng)。

　　當(dāng)軍隊(duì)需要停下來(lái)降溫時(shí)，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(jiǎn)單生物標(biāo)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(gè)士兵發(fā)生熱衰竭時(shí)，他將脫離作戰(zhàn)。熱衰竭不僅會(huì)影響士兵的身體健康，還會(huì)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(cè)功能的科學(xué)優(yōu)勢(shì)。BillTharion“目前，士兵通常采用互相觀測(cè)對(duì)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(jiàn)做法。當(dāng)士兵在沒(méi)有生理監(jiān)測(cè)技術(shù)的活動(dòng)中作戰(zhàn)時(shí)，這一觀察是正確的。

　　在過(guò)去20年，美陸軍環(huán)境醫(yī)學(xué)研究所已開(kāi)發(fā)出數(shù)十個(gè)生理監(jiān)控系統(tǒng)。根據(jù)以往經(jīng)驗(yàn)，研究人員正努力開(kāi)發(fā)一種估計(jì)人體核心體溫的簡(jiǎn)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(jiǎn)單讀數(shù)量表，以便士兵過(guò)熱時(shí)警告指揮官。

　　為了開(kāi)發(fā)算法，項(xiàng)目負(fù)責(zé)人研究了海軍遠(yuǎn)征部隊(duì)步槍隊(duì)在伊拉克巡邏時(shí)產(chǎn)生的真實(shí)戰(zhàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)、海軍陸戰(zhàn)隊(duì)在沖繩叢林戰(zhàn)爭(zhēng)訓(xùn)練中捕獲的數(shù)據(jù)及其它數(shù)據(jù)來(lái)源。

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

　　林肯實(shí)驗(yàn)室和美陸軍環(huán)境醫(yī)學(xué)研究所已分別與以下軍隊(duì)開(kāi)展了商業(yè)系統(tǒng)測(cè)試：馬里蘭州陸軍第22個(gè)化學(xué)營(yíng)阿伯丁試驗(yàn)場(chǎng)、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(duì)。測(cè)試證明，現(xiàn)貨無(wú)法滿足需求。

　　首先，存在準(zhǔn)確性等基礎(chǔ)問(wèn)題。馬克·布勒說(shuō)：“很多算法非常廣泛，會(huì)產(chǎn)生很多錯(cuò)誤。”此外，電池壽命無(wú)法滿足需求，而且存在固有安全問(wèn)題。“是否把士兵健康狀況信息納入云存儲(chǔ)和云處理，該問(wèn)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(kāi)放架構(gòu)傳感器和通信組件(稱為開(kāi)放身體局域網(wǎng)或OBAN)上建立自己的系統(tǒng)。

　　正如軍方避開(kāi)過(guò)熱問(wèn)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(kāi)發(fā)其它生理問(wèn)題的特有技術(shù)。例如，2016年布勒?qǐng)F(tuán)隊(duì)宣布利用穿戴式傳感器治療急性高山病，并在馬赫紀(jì)念高度實(shí)驗(yàn)室(位于美國(guó)科羅拉多州派克斯峰峰頂，高14115英尺)開(kāi)展試驗(yàn)。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(rèn)為該方法具有侵入性。因而，長(zhǎng)期目標(biāo)是開(kāi)發(fā)一種手腕式解決方案。

　　此外，最終產(chǎn)品還需要無(wú)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(jì)2017年夏天將投入20個(gè)原型，海軍遠(yuǎn)征步槍隊(duì)和部分國(guó)民警衛(wèi)隊(duì)預(yù)計(jì)將在三年內(nèi)成為新的傳感器預(yù)警系統(tǒng)的早期用戶。