FaceBit, ‘FitBit for the Face’ Can Monitor Wearer’s Health, Sense Heart Beat

코로나19 팬데믹이 시작된 이후, 얼굴 마스크는 바이러스 전파를 제한하고 감염을 예방하기 위한 개인 보호를 위해 필수품이 되었습니다.

많은 기업들이 일반 얼굴 마스크를 건강 혜택을 제공할 수 있는 스마트 마스크로 변환하려고 시도했지만, 노스웨스턴 대학교의 엔지니어들은 “얼굴을 위한 Fitbit”이라고 부르는 새로운 스마트 센서 플랫폼을 개발했습니다.

“FaceBit”이라고 불리는 이 건강 모니터링 장치는 가벼운 1/4 크기의 센서로, N95, 천, 또는 수술용 마스크에 부착할 수 있는 작은 자석을 사용합니다. 이 마스크는 사용자의 실시간 호흡률, 심박수 및 마스크 착용 시간을 감지할 수 있습니다.

마스크 착용감 및 착용 시간을 포함한 모든 건강 정보는 동반되는 스마트폰 앱으로 무선 전송되며, 이 앱에는 실시간 건강 모니터링을 위한 대시보드가 포함되어 있습니다. FaceBit은 착용자가 자신의 몸을 더 잘 이해하여 유익한 건강 결정을 내리는 데 도움을 줄 수 있습니다.

앱은 또한 심박수 상승이나 마스크의 누수와 같은 문제가 예상치 못하게 발생할 때 즉시 사용자에게 알립니다. 생리학적 데이터는 피로, 신체 건강 상태 및 감정 상태를 예측하는 데에도 사용될 수 있습니다.

“마스크를 12시간 이상 착용하면 가끔 얼굴이 무감각해질 수 있습니다.”라고 장치 개발을 이끈 노스웨스턴의 조시아 헤스터가 말했습니다.

“마스크가 느슨해졌다는 것을 느끼지 못하거나 너무 지쳐서 알아차리지 못할 수도 있습니다. 우리는 마스크 저항을 측정하여 착용감 테스트 과정을 근사할 수 있습니다. 저항이 갑자기 감소하면 누수가 발생했음을 나타내며, 우리는 착용자에게 경고할 수 있습니다.”

스트레스가 많은 사건은 빠른 호흡을 포함한 생리학적 반응을 유발할 수 있으므로, FaceBit은 그 정보를 사용하여 사용자에게 휴식을 취하거나 산책을 하거나 심호흡을 하여 진정하라고 알릴 수 있습니다.

또한, FaceBit은 사용자의 호흡, 움직임 및 사용자의 호흡에서 발생하는 열, 태양 등 다양한 주변 소스에서 에너지를 수확하도록 설계된 작은 배터리로 구동됩니다. 이는 센서의 배터리 수명을 연장하여 충전 사이의 시간을 늘립니다.

“우리는 의료 전문가를 위한 지능형 얼굴 마스크를 설계하고 싶었습니다. 이는 근무 중에 불편하게 플러그를 꽂을 필요가 없습니다.”라고 말했습니다.

“우리는 다양한 소스에서 에너지를 수확하여 배터리의 에너지를 증대시켰습니다. 이는 마스크를 충전하거나 배터리를 교체하지 않고도 일주일 또는 이주일 동안 착용할 수 있음을 의미합니다.”

연구에서 연구자들은 FaceBit의 배터리가 충전 사이에 11일 이상 지속된다는 것을 발견했습니다. 헤스터는 그의 팀이나 다른 팀이 결국 열 및 운동 에너지를 수확하여 장치를 완전히 배터리 없이 작동할 수 있게 만들기를 희망합니다.

헤스터의 팀은 자원봉사자들을 대상으로 실제 시나리오에서 장치를 평가했으며, FaceBit의 정확도가 임상 등급 장치와 유사하다는 것을 발견했습니다. 그러나 그는 이 장치가 여전히 임상 시험과 검증을 거쳐야 한다고 말했습니다. 팀은 다른 사람들이 장치를 구축하고 검증할 수 있도록 프로젝트를 오픈 소스 및 오픈 하드웨어로 공개했습니다.

“FaceBit은 얼굴에서의 실용적인 감지 및 추론을 위한 첫 번째 단계를 제공하며, COVID-19 최전선 근무자 및 그 이상을 위한 지속 가능하고 편리하며 편안한 일반 건강 모니터링 옵션을 제공합니다.”라고 헤스터가 말했습니다. “이것을 연구 커뮤니티에 넘겨주게 되어 정말 기쁩니다. 그들이 이 장치로 무엇을 할 수 있을지 기대됩니다.”

이 연구는 지난주 ACM의 상호작용, 모바일, 웨어러블 및 유비쿼터스 기술에 관한 회의록에 발표되었습니다. 장치에 대한 더 많은 정보는 facebit.health에서 확인할 수 있습니다.