用来检测皮肤发出的生理信号的传感器

斯坦福大学工程师们已经开发出一种检测皮肤发出的生理信号的方法，这种传感器像创可贴一样贴在皮肤上，并将无线读数发送到夹在衣服上的接收器上。

为了演示这种可穿戴技术，研究人员在一名测试对象的手腕和腹部安装了传感器，通过检测他们的皮肤在每次心跳或呼吸时的拉伸和收缩来监测该人的脉搏和呼吸。同样地，在肘部和膝盖上贴的贴纸通过测量每次相应肌肉弯曲时皮肤收紧或放松的分钟来跟踪手臂和腿部的运动。

化学工程教授鲍哲南(Zhenan Bao，音译)认为，这种被他们称为BodyNet的可穿戴技术将首先应用于医疗领域，比如监测患有睡眠障碍或心脏病的患者。她的实验室已经在尝试开发新的贴纸来感知汗液和其他分泌物，以跟踪体温和压力等变量。她的最终目标是创造出一系列无线传感器，这些传感器可以贴在皮肤上，与智能服装一起工作，比消费者目前使用的智能手机或手表更准确地跟踪更广泛的健康指标。

“我们认为有一天将有可能创建一个全身皮肤传感器阵列来收集生理数据，而不干扰一个人的正常行为，”包说，他也是工程学院的李k.k.教授。

可拉伸，舒适，实用

博士后学者牛思苗和松久直司领导了一个14人的团队，他们花了三年时间设计传感器。他们的目标是开发一种穿戴舒适、没有电池或刚性电路的技术，以防止贴纸随着皮肤拉伸和收缩。

他们最终的设计通过一种射频识别(RFID)技术来满足这些参数，这种技术用于控制无钥匙进入上锁的房间。当一个人将身份证拿在RFID接收器上时，身份证上的天线会从接收器上收集到少量的RFID能量，并利用这些能量生成一段代码，然后将该代码发送回接收器。

BodyNet贴纸类似于身份证:它有一个天线，从衣服上的接收器收集一点RFID输入能量，为传感器供电。然后，它从皮肤上获取读数，并将它们发送回附近的接收器。

但为了让无线贴纸发挥作用，研究人员必须制造出一种可以像皮肤一样拉伸和弯曲的天线。他们通过在橡胶贴纸上丝网印刷金属墨水来做到这一点。然而，每当天线弯曲或拉伸时，这些运动就会使其信号过于微弱和不稳定，从而无法发挥作用。

为了解决这个问题，斯坦福大学的研究人员开发了一种新型的RFID系统，可以在不断波动的情况下向接收器发送强大而准确的信号。然后，由电池供电的接收器通过蓝牙定期将贴纸上的数据上传到智能手机、电脑或其他永久存储系统。

最初版本的贴纸依靠微型运动传感器来获取呼吸和脉搏读数。研究人员目前正在研究如何将汗液、温度和其他传感器集成到天线系统中。

为了使他们的技术超越临床应用，进入消费者友好型设备，研究人员需要克服另一个挑战——保持传感器和接收器彼此接近。在他们的实验中，研究人员在每个传感器上方的衣服上夹了一个接收器。传感器和接收器一对一的配对在医疗监测中是很好的，但要创建一个可以在锻炼时穿着的BodyNet，天线必须被编织到衣服中，以便无论人们将传感器贴在哪里都能接收和传输信号。

斯坦福大学

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-由克里斯·瓦夫拉编辑，制作编辑，控制工程， CFE传媒，cvavra@cfemedia.com．查看更多控制工程离散传感器和视觉产品．

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