Brug dit øre til at spore dit hjerte

Hvis du vil vælge et sted på kroppen for at måle fysiske signaler, siger Steven LeBoeuf, at to steder er langt de bedste: øret eller bagsiden.

Hør dette: Et par øretelefoner fra LG bruger Valencells teknologi til at fange puls og andre biometriske signaler ved øret. Dataene kan sendes videre til en smartphone via Bluetooth fra det bærbare rektangulære klip, som ses til venstre.

LeBoeuf ved, at det lyder som en joke, men han laver ikke sjov. Han er præsident og medstifter af Valencell , et firma baseret i Raleigh, North Carolina, der udviklede og licenserer teknologi, som den siger nøjagtigt kan spore vitale tegn som hjertefrekvens, temperatur og respirationsfrekvens fra de samme øretelefoner, som du ville bruge til at lytte til musik. Det gør den med fotoplethysmografi, eller PPG, som måler ændringer i blodgennemstrømningen ved at skinne et lys på huden og måle, hvordan det spreder sig fra blodkar (dette gøres ofte på hospitaler med en enhed, der passer over din fingerspids).

I en tid, hvor mange virksomheder satser på håndleddet som den kropsdel, der med størst sandsynlighed holder enheder, der måler aktivitet og andre signaler fra kroppen, kan Valencell virke som noget af en afviger: markedsundersøgelsesfirmaet Canalys forudsiger, at mere end 17 mio. armbåndsgadgets vil blive sendt i år, inklusive otte millioner smarture. Og som LeBoeuf gerne indrømmer, er det meget sværere at bygge en enhed, der går i øret, end noget, der vikler sig om armen. Elektronikken skal passe ind i en mindre pakke, og i stedet for blot at håndtere forskellige håndledsstørrelser, skal du kæmpe med utallige øreformer, som mange ørepropper har fundet tidligere.

Men øret, hævder LeBoeuf, er en meget bedre datakilde end håndleddet, fordi det tilbyder et område, hvor blodet flyder pænt ind og ud, hvilket giver et meget stærkere signal og mindre støj. Blod strømmer også til forskellige dele af øret med forskellige hastigheder, som kan bruges til at måle forskellige metrikker. Og fordi vi ikke bevæger vores ører så meget som vores arme, kan det være nemmere at sortere fra tilsigtede bevægelser fra utilsigtede.

Derudover har mange af os allerede høretelefoner og hovedtelefoner på og slukket i løbet af dagen, og LeBoeuf hævder, at det ikke er nødvendigt at have dem tændt konstant for at indsamle nyttige data. Med den rigtige pris og funktioner kan det snart blive nemmere at overbevise folk om at tage et par øretelefoner, der også tilfældigvis overvåger din puls, end et smart ur, der gør det samme.

Valencell licenserer sin PerformTek teknologi til virksomheder til biometrisk måling på mange dele af kroppen (Scosche bruger den for eksempel i underarmsbårne pulsmålere). Men det bliver også brugt til et stigende antal ørebårne enheder, herunder LGs pulsmåler høretelefon og iRivers iRiverON Pulsovervågnings-Bluetooth-headset (tilgængelig for forbrugere for henholdsvis $180 og $200) og et par øretelefoner fra Intel, som stadig er under udvikling. Og det kan gå langt ud over sundheds- og fitnesssporing, hjælpe med at overvåge soldaters og brandmænds tilstand og ændre den måde, vi spiller videospil på. Du vil se spil, hvor din følelsesmæssige tilstand ændrer den karakter, du spiller, siger LeBoeuf.

For at få den slags til at fungere, monterer PerformTek en optisk emitter, fotodetektor og accelerometer i en øretelefon. Senderen skinner et infrarødt lys på en del af øret mellem concha og antitragus — i det væsentlige den nederste del af øreskålen, lige over øreflippen — og fotodetektoren opfanger lyset, der spreder nærliggende blodkar. Accelerometeret måler i mellemtiden din bevægelse. En digital signalprocessor (som kan anbringes i eller uden for øretelefonen) analyserer dataene, fjerner støj som hudbevægelser eller sollys og udtrækker information som hjerte- og åndedrætsfrekvenser. Med accelerometer og blodstrømsdata, siger LeBoeuf, kan Valencells algoritmer også estimere ting som antallet af kalorier, du har forbrændt. Dataene sendes derefter videre til din smartphone.

LeBoeuf siger, at Valencells teknologi er blevet valideret af grupper uden for virksomheden; -en papir han var medforfatter til forskere ved Duke Universitys medicinske skole, indikerede, at virksomhedens øretelefonsensor var i stand til nøjagtigt at estimere det samlede energiforbrug og det maksimale iltforbrug (sidstnævnte omtales ofte som VO2 max) under træning.

Kevin Bowyer , formand for University of Notre Dames datalogi- og ingeniørafdeling, som har studeret iris- og ørebiometri, mener, at det bestemt er muligt at få gode fysiologiske målinger på denne måde. Jeg tror, ​​at hvis man havde de rigtige øretelefoner af god kvalitet, kunne man faktisk gøre meget i forhold til at aflæse biologiske signaler relateret til en persons helbred, siger han.

Ligesom Bluetooth-headset og nogle støjreducerende hovedtelefoner har PerformTek-teknologien brug for sin egen strømkilde for at fungere. For øretelefoner, der i øjeblikket er på markedet, ser det lidt klodset ud: LG-øretelefonerne forbindes til en bærbar klips, der holder batteriet og Bluetooth-enheden, mens iRiver-øretelefonerne er fastgjort til en slags krave, der sidder på halsen og inkluderer et batteri og enhedens kontroller.

Men et par PerformTek-brugende øretelefoner, som Intel viste frem i år på International Consumer Electronics Show i Las Vegas - beregnet til at være et referencedesign for producenter - undgår denne form for bulk ved at høste strøm fra mikrofonstikket. Steve Holmes, der leder Intels New Devices Group, siger, at dette også kunne gøre det muligt at tilføje funktioner som støjreduktion. Accelerometerdata, der allerede indsamles af øretelefonerne, kan endda bruges til at skabe en slags 3-D stereoskopisk lydoplevelse uden at skulle bruge et ekstra batteri eller tilføje mange omkostninger.

skjule