По новым данным исследования, датчики, встроенные в свободную одежду, точнее отслеживают показатели тела, чем плотные носимые гаджеты.
Большинство устройств для мониторинга здоровья и физической активности выглядят как ремешок на запястье или на теле. Однако новое исследование показало, что более свободная одежда может отслеживать движения точнее.
Как показали результаты, опубликованные в журнале Nature Communications, свободная ткань позволяет предсказывать и фиксировать движения тела на 40 % точнее и при этом использовать на 80 % меньше данных.
Современные носимые устройства плотно прилегают к коже, измеряя исходные движения и жизненно важные показатели и преобразуя их в более понятные метрики, такие как количество шагов, калории или фазы сна.
Исследователи опровергли распространенное мнение о том, что если датчик закреплен неплотно, данные будут «шумными» или беспорядочными. На самом деле свободная одежда делает отслеживание движений значительно более точным.
«Это означает, что мы можем уйти от “носимой электроники”, которая воспринимается как медоборудование, к “умной одежде”, например к простой пуговице или значку на платье, которые отслеживают состояние здоровья, пока человек чувствует себя совершенно естественно, занимаясь своими делами», - сказал Мэттью Ховард, соавтор работы и доцент по инженерным наукам в Королевском колледже Лондона.
Он добавил, что когда человек двигает рукой, свободный рукав не остается на месте: он сгибается и движется, реагируя гораздо чувствительнее, чем плотно прилегающий датчик.
Команда из Королевского колледжа испытывала датчики на различных тканях, привлекая и людей, и роботов, выполнявших разные движения.
Они сравнили результаты, полученные на свободных тканях, с показаниями стандартных датчиков движения, закрепленных на ремешках и облегающей одежде, и выяснили, что тканевый подход фиксирует движения быстрее, точнее и при меньшем объеме данных.
Исследователи установили, что на точность работы датчика не влияет ни его расположение в одежде, ни расстояние до точки соприкосновения ткани с телом.
Точность при едва заметных движениях
Датчики в более свободной одежде могут также помогать улавливать небольшие движения, которые нынешние носимые устройства часто не замечают, например тремор при болезни Паркинсона.
«Благодаря такому подходу мы можем как бы “усилить” движения человека, что позволит фиксировать их, даже если они меньше, чем типичные движения здорового человека», - сказала Ирене Ди Джулио, соавтор исследования из Королевского колледжа.
По ее словам, это позволит отслеживать состояние людей прямо у них дома или в домах престарелых, когда они находятся в повседневной одежде, просто добавив датчик в пуговицы на рубашках.
«Так врачам будет проще наблюдать за своими пациентами, а медицинским исследователям - собирать важные данные, необходимые для лучшего понимания этих состояний и разработки новых методов терапии, включая носимые технологии, адаптированные под такие виды нарушений», - отметила Ди Джулио.
Ограничения нынешних трекеров
Современные носимые устройства хорошо зарекомендовали себя для подсчета шагов и измерения активности во время тренировок; однако в отношении клинических показателей, таких как вариабельность сердечного ритма, артериальное давление и уровень кислорода, их возможности ограничены.
Недавние исследования показали, что носимые устройства, такие как Apple Watch, достаточно точно измеряют пульс в покое; однако при оценке энергозатрат, особенно во время активности, их показания нестабильны и сопровождаются значительными погрешностями.