Faire preuve de créativité avec les wearables – Découvrez le Thermal Earring

Après les lunettes, les bagues, les ceintures et les chapeaux, un autre accessoire est entré dans le monde des wearables: des boucles d’oreilles intelligentes capables de surveiller la température d’une personne.

Des chercheurs de l’Université de Washington (UW) ont récemment présenté une boucle d’oreille intelligente sans précédent appelée Thermal Earring. Le dispositif exploite la position unique des boucles d’oreilles: leur proximité avec la tête, une zone étroitement liée au corps, contrairement aux montres et autres wearables.

Le wearable sans fil surveille en permanence la température du lobe de l’oreille. Il a à peu près la même taille et le même poids qu’un petit trombone. Le prototype matériel mesure 31 mm de longueur et 11,3 mm de largeur, pour un poids de 335 mg.

Être suffisamment petit et léger pour s’intégrer à de vrais bijoux signifie que le dispositif peut être personnalisé avec une pierre précieuse ou un design de mode en résine sans affecter sa précision.

L’équipe de chercheurs a développé une conception à double capteur qui leur permet de distinguer les variations de la température corporelle humaine des changements environnementaux. Son clip magnétique fixe un capteur à l’oreille de la personne tandis qu’un autre capteur pend à environ un pouce en dessous pour mesurer la température ambiante. 

Ils ont constaté que les températures mesurées du lobe de l’oreille pendant les périodes de repos étaient stables à ±0,32 °C. De plus, le produit ne consomme que 14,4 µW, ce qui correspond à une autonomie de batterie de 28 jours.

Publiée dans les Proceedings of the ACM on Interactive, Mobile, Wearable, and Ubiquitous Technologies, la performance du Thermal Earring a dépassé celle d’une smartwatch pour la détection de la température cutanée pendant les périodes de repos. De plus, dans l’étude menée auprès de six utilisateurs, le wearable a montré un potentiel pour surveiller les signes d’alimentation, d’exercice, de stress et d’ovulation. 

En parlant du wearable, Qiuyue Xue, co‑responsable de l’étude et doctorante à la Paul G. Allen School of Computer Science & Engineering (CSE) de l’UW, a noté dans une interview que de nombreuses personnes trouvent les smartwatches « dépassées ou encombrantes et inconfortables », ce qui les a poussés à explorer des solutions uniques à partir du lobe de l’oreille. 

« Nous avons constaté que mesurer la température cutanée sur le lobe, au lieu de la main ou du poignet, était beaucoup plus précis. » 

– Qiuyue Xue

Il a également ajouté que cette découverte leur offrait la possibilité de suspendre une partie du capteur afin de mesurer la température ambiante de la pièce séparément de la température cutanée.

Cependant, créer un wearable suffisamment petit pour passer pour une boucle d’oreille tout en étant assez robuste pour ne devoir être rechargé que tous les quelques jours était un « défi d’ingénierie ». En effet, si l’on veut que l’autonomie soit plus longue, il faut une batterie plus grande, ce qui implique une taille plus importante. De plus, rendre le dispositif sans fil nécessite également davantage d’énergie.

Ainsi, « c’est un équilibre délicat », a déclaré la co‑auteure Yujia Liu, actuellement à l’University of California San Diego mais alors étudiante en master au département d’ingénierie électrique et informatique de l’UW.

Financée par la Washington Research Foundation, l’équipe de recherche a rendu la consommation d’énergie de la boucle d’oreille aussi efficace que possible tout en réservant de l’espace pour une batterie, une puce Bluetooth, une antenne et deux capteurs de température.

Le produit utilise le Bluetooth pour diffuser les transmissions lors du couplage plutôt que de l’utiliser avec un autre appareil, ce qui aurait consommé plus d’énergie. De plus, le Thermal Earring passe en mode veille profonde après avoir lu et envoyé la température afin d’économiser de l’énergie.

En raison du manque d’études sur la température continue du lobe de l’oreille, les chercheurs ont également exploré ses applications potentielles pour orienter les recherches futures. Cela inclut la possibilité d’une surveillance constante de la fièvre. Après tout, la température corporelle est un signe vital important pour indiquer la fièvre. 

Chez cinq patients atteints de fièvre, le dispositif a signalé une augmentation moyenne de la température du lobe de 10,62 °F (5,92 °C) par rapport aux températures de 20 patients sains.

« Une surveillance à plus long terme permet d’augmenter la sensibilité à la détection des fièvres, puisqu’elles peuvent fluctuer tout au long de la journée. » 

– Dr. Mastafa Springston, co‑auteur de la recherche de l’École de médecine de l’UW, département de médecine d’urgence

Curieusement, notre température centrale du corps reste généralement assez constante dans des conditions normales, c’est‑à‑dire en l’absence de fièvre. Cependant, la température de nos lobes d’oreille varie davantage, offrant plusieurs nouvelles utilisations pour le dispositif.

L’équipe a effectué des tests et a constaté que le Thermal Earring capturait les variations de température liées au stress, à l’exercice et à l’alimentation. L’étude a également révélé que des facteurs de stress aigus comme les examens et la prise de parole en public entraînent des changements mesurables de la température du lobe.

De plus, la boucle d’oreille, testée sur six utilisateurs au repos, a présenté une variation moyenne de 0,58 °F (0,32 °C) contre une variation de 0,72 °C pour une smartwatch. Cela la situe dans la fourchette de 0,28 °C à 0,56 °C, nécessaire pour le suivi de l’ovulation et des menstruations.

Bien que les wearables populaires de marques comme l’Apple Watch et le Fitbit disposent de capteurs de température, Xue indique qu’ils ne fournissent qu’une température moyenne quotidienne. Sans compter que ces appareils prennent leurs mesures au niveau des poignets et des mains, ce qui est « trop bruyant pour suivre l’ovulation ».

Ainsi, l’équipe explore de nouvelles utilisations pour le dispositif, notamment des applications susceptibles d’intéresser les femmes, a‑t‑elle ajouté.

Ces résultats restent toutefois préliminaires, et davantage de données sont nécessaires pour entraîner les modèles pour chaque cas d’utilisation. Actuellement, l’étude se concentre sur un éventail d’utilisations potentielles. Le dispositif doit encore subir davantage de tests avant d’être accessible au public. Il n’est pas encore disponible commercialement.

Pour les futures itérations du Thermal Earring, l’équipe souhaite intégrer la surveillance du rythme cardiaque et de l’activité. 

« À terme, je veux développer une collection de bijoux pour la surveillance de la santé. » 

– Xue

Alors que les boucles d’oreilles serviraient à détecter l’activité et les indicateurs de santé tels que la température et le rythme cardiaque, un collier pourrait fonctionner comme moniteur électrocardiogramme pour obtenir des données cardiaques plus efficaces, a‑t‑elle ajouté.

Ce n’est pas tout. Xue souhaite également explorer l’alimentation du dispositif par énergie solaire ou énergie cinétique provenant du balancement de la boucle d’oreille. 

L’essor des wearables intelligents dans la vie quotidienne

L’étude des chercheurs de l’UW vise à fournir une base pour la détection automatique d’activité future grâce à son exploration initiale des wearables basés sur des boucles d’oreilles. Bien que ces wearables puissent être novateurs, les accessoires intelligents deviennent de plus en plus courants. 

Les wearables sont des appareils électroniques conçus pour être portés sur le corps et peuvent être utilisés à diverses fins, notamment le suivi de la santé, du bien‑être et de la forme physique en temps réel, l’entraînement et l’éducation.

L’un des premiers wearables populaires était le FitBit, lancé en 2009. À l’époque, il ne pouvait que suivre les pas effectués, la distance parcourue et les calories brûlées. Nous avons parcouru un long chemin depuis. Aujourd’hui, ces wearables peuvent faire bien plus, montrant un grand potentiel pour devenir une partie intégrante de nos vies.

Les avancées technologiques ont également fait baisser le coût de ces appareils et ont conduit à leur adoption à grande échelle. En conséquence, la taille du marché mondial des appareils wearables devrait dépasser 380 milliards de dollars au cours des quatre prochaines années, selon Facts and Factors. 

Lors du Consumer Electronics Show (CES) 2024, cela est devenu encore plus visible, les startups et les grands noms du secteur technologique présentant les dernières innovations. Un tel wearable est l’Evolve MVMT, qui suit les biométriques de la démarche et utilise la « marche légère » pour réduire les impacts du talon, un problème courant entraînant des blessures articulaires. 

En ce qui concerne les lunettes intelligentes, le nouveau ASUS AirVision M1 présenté lors de l’événement a offert une expérience multi‑moniteur. Pendant ce temps, les AirGo3 Smart Glasses de Solos, disponibles fin d’année dernière, sont équipées d’une fonction Live Translate propulsée par ChatGPT, capable de traduire les langues en temps réel via le microphone et les haut‑parleurs intégrés. 

Ensuite, il y a les lunettes AR de TCL, les RayNeo X2, équipées d’un assistant intelligent, de traduction en temps réel et de navigation cartographique interactive 3D, en plus de la capture photo et vidéo, de la lecture musicale et du support de notifications depuis un smartphone connecté. 

L’année dernière, Meta (anciennement Facebook) a également introduit le nouveau Ray‑Ban. Ces lunettes intelligentes sont dotées de haut‑parleurs conçus sur mesure avec un volume maximal plus élevé, des basses étendues et un son directionnel amélioré, ainsi qu’une caméra ultra‑large de 12 MP pour une meilleure qualité photo et vidéo. Les lunettes Ray‑Ban Meta fonctionnent avec la plateforme Qualcomm Snapdragon AR1 Gen1 pour un traitement photo et vidéo de haute qualité. D’autres accessoires intégrant la technologie intelligente comprennent les bagues, les ceintures, les bandeaux, les chaussures et les vêtements.

L’Evie Ring de Movano Health suit le rythme cardiaque, la qualité du sommeil, la température cutanée, le taux d’oxygène sanguin et les symptômes menstruels afin de fournir des informations de santé. Pendant ce temps, la Amazfit Helio Ring de Zepp Health apparaît comme un outil complet de bien‑être qui mesure l’activité physique ainsi que le bien‑être mental. La bague intelligente est conçue avec une surveillance avancée, une analyse et des conseils, offrant un suivi détaillé du sommeil et des statistiques de récupération.

Il y a en fait un intérêt croissant pour la santé mentale de la part des entreprises développant des wearables. Par exemple, l’Apollo Neuro utilise de douces vibrations pour stimuler le système nerveux, aidant à gérer le stress. 

De plus, il améliore le bien‑être global en optimisant la variabilité de la fréquence cardiaque (HRV) et la gestion du stress. Ensuite, il existe une smartwatch appelée NOWATCH axée sur le suivi du stress et la pleine conscience, qui est fournie avec une application pour suivre les données physiologiques et des méthodes pour équilibrer le système nerveux.

En ce qui concerne les bandeaux, ces dispositifs mesurent l’activité cérébrale, le rythme cardiaque, la respiration et les mouvements du corps afin de soutenir le sommeil, tandis que les casques sont conçus pour améliorer la sécurité au travail. Ils contiennent différents capteurs et retours haptiques pour détecter divers mouvements corporels.

Quant aux vêtements intelligents, des capteurs sont intégrés dans le tissu à différents emplacements du corps. Par exemple, le body‑suit ARTEMIS possède des panneaux chauffants intégrés et des coussinets de stimulation électrique transcutanée (TENS) pour soulager les douleurs menstruelles grâce à la chaleur et aux micro‑vibrations.

Il existe même un AI Pin. Les petits appareils carrés et high‑tech de Humane se fixent sur la poitrine, permettant de prendre des photos, de parler, de faire des gestes ou d’invoquer un assistant virtuel. Conçu pour être fixé à une chemise ou un chemisier, le dispositif appelé Ai Pin vise à réduire la dépendance aux smartphones.

La PDG de l’entreprise, Bethany Bongiorno, le qualifie d’ordinateur contextuel mondial, offrant la possibilité d’emmener l’IA partout avec vous. Il est destiné à être moins invasif que les lunettes intelligentes et les casques AR. Humane bénéficie du soutien de Microsoft, du PDG d’OpenAI Sam Altman, du PDG de Salesforce Marc Benioff, ainsi que des branches de capital‑risque de LG, Volvo et Qualcomm.

Parallèlement, des ceintures intelligentes sont conçues pour aider les personnes malvoyantes et améliorer la sécurité des employés sur le lieu de travail, marquant des avancées significatives dans la technologie wearable pour la santé et la sécurité. En passant aux chaussures intelligentes, Baliston a dévoilé sa chaussure recyclable innovante lors du CES 2024. Cette chaussure intègre des capteurs et une technologie d’analyse de la démarche, visant à améliorer la posture de l’utilisateur, favoriser la circulation sanguine, réduire les douleurs dorsales et diminuer la fatigue des porteurs.

Parallèlement, des entreprises comme Milbotix ciblent les consommateurs atteints de démence et de troubles du spectre autistique. Leurs SmartSocks détectent la détresse croissante du porteur en suivant le rythme cardiaque, le niveau de sueur et les mouvements afin de fournir une intervention plus rapide. 

Les wearables intelligents utilisent de plus en plus l’IA générative à mesure que les grands modèles de langage comme GPT‑4 gagnent en popularité. Microsoft a déposé un brevet pour son futur sac à dos intelligent alimenté par l’IA, équipé d’une caméra, d’un microphone, d’un haut‑parleur, d’une interface réseau, d’un processeur et d’un stockage.

D’autres produits utilisant l’IA générative comprennent l’Apple Series 9 Watch, le Rewind Pendant, qui chiffre et stocke ce que vous dites et entendez dans le monde réel sur votre téléphone, et un petit dispositif à porter à la ceinture ou au poignet appelé Tab, qui intègre un assistant IA, une caméra, un microphone, un haut‑parleur et un GPS.

Cela montre clairement que l’avenir des wearables est prometteur et recèle un potentiel énorme. À mesure que la technologie progresse, nous verrons des appareils encore plus créatifs et sophistiqués qui les rendront encore plus passionnants et impactants. 

Entreprises développant des wearables innovants

Dans le domaine des wearables intelligents, de nombreuses entreprises développent des produits innovants, examinons donc quelques-uns des noms les plus en vue dans ce secteur:

#1. Apple

Les catégories de produits de l’entreprise comprennent iPhone, iPad, Mac, ainsi que Wearables, Home et Accessories. Dans le domaine des wearables, l’entreprise propose l’Apple Watch, qui a évolué pour inclure diverses fonctions de suivi de santé telles que la surveillance du rythme cardiaque, l’ECG et la détection de chute. 

Avec l’Apple Watch, vous pouvez profiter de fonctionnalités telles que le cardio‑fitness, les alertes de fréquence cardiaque élevée et basse, la lecture ECG, les notifications de rythme irrégulier, ainsi que le suivi de vos épisodes d’AFib pour voir comment les facteurs de mode de vie les influencent.

Le géant technologique possède une capitalisation boursière de 2,89 trillion de dollars, les actions d’Apple s’échangent à 185,84 $, en baisse de 2,79 % depuis le début de l’année. L’entreprise a déclaré un chiffre d’affaires (TTM) de 385,7 milliards de dollars et un BPA (TTM) de 6,43 ainsi qu’un PER (TTM) de 29,12. Apple verse également un rendement de dividende de 0,51 %.

#2. FitBit

Maintenant filiale de Google, Fitbit est connu pour ses trackers de fitness et ses smartwatches qui surveillent les activités, le rythme cardiaque, le sommeil, et plus encore. Ses nouveaux appareils offrent des capteurs de suivi de santé, ce qui signifie un suivi détaillé du sommeil, du rythme cardiaque, la surveillance SpO2, le suivi AFib, un capteur EDA, un capteur ECG et un accéléromètre. L’entreprise espère exploiter l’IA pour fournir des informations de santé plus approfondies, telles que des objectifs d’exercice.

Google possède une capitalisation boursière de 1,83 trillion de dollars, ses actions s’échangent à 146,39 $, en hausse de 5,61 % depuis le début de l’année. L’entreprise a déclaré un chiffre d’affaires (TTM) de 307,39 milliards de dollars et un BPA (TTM) de 5,80 ainsi qu’un PER (TTM) de 25,44.

Conclusion

Les accessoires intelligents représentent simplement la nouvelle façon de vivre. Cependant, ils ne sont pas sans défis. La protection des données et la confidentialité figurent parmi les plus grandes préoccupations liées aux wearables, en plus de garantir une collecte de données précise et fiable. Il existe également une interopérabilité limitée entre différents appareils, ce qui rend difficile leur intégration aux systèmes de santé.

Cependant, malgré ces défis, la technologie évolue constamment, ce qui signifie que ces wearables évolueront également. Plus les wearables seront innovants et créatifs, plus leur adoption augmentera, menant à un meilleur bien‑être. 

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