Bli kreativ med wearables – möt Thermal Earring

Efter glasögon, ringar, bälten och hattar har en annan accessoar gjort det in i wearables: smarta örhängen som kan övervaka en persons temperatur.

Forskare från the University of Washington (UW) presenterade nyligen ett förstaprisat smart örhänge kallat Thermal Earring. Enheten utnyttjar örhängenas unika position: dess närhet till huvudet, ett område med stark koppling till kroppen, till skillnad från klockor och andra wearables.

Den trådlösa wearablen övervakar örsnibbens temperatur kontinuerligt. Den har ungefär samma storlek och vikt som ett litet gem. Hårdvaruprototypen mäter 31 mm i längd och 11.3 mm i bredd och väger 335 mg.

Att vara så liten och lätt att kunna integreras i riktig smyckesdesign innebär att enheten kan anpassas med en ädelsten eller en mode­design i harts utan att påverka dess noggrannhet.

Forskarteamet utvecklade en dubbelsensor‑design som gjorde det möjligt att skilja på förändringar i människokroppens temperatur och miljöförändringar. Dess magnetklämma fäster en sensor på personens öra medan en annan sensor hänger ungefär en tum nedanför för att mäta rumstemperaturen.

De fann att de uppmätta örsnibbstemperaturerna under viloperioder var stabila inom ±0.32 °C. Dessutom förbrukar produkten endast 14.4 µW, vilket ger en batteritid på 28 dagar.

Publicerad i Proceedings of the ACM on Interactive, Mobile, Wearable, and Ubiquitous Technologies, överträffade Thermal Earring:s prestanda en smartwatch när det gäller att känna av hudtemperatur under viloperioder. Dessutom, i studien med sex användare, visade wearablen lovande resultat för övervakning av tecken på ätande, träning, stress och ägglossning.

När de pratade om wearablen sade Qiuyue Xue, som var medansvarig för studien och är doktorand vid UW:s Paul G. Allen School of Computer Science & Engineering (CSE), i en intervju att många tycker att smartklockor är “omodern eller skrymmande och obekväma”, så de började utforska unika lösningar från örsnibben.

“Vi fann att mätning av hudtemperaturen på loben, istället för på hand eller handled, var mycket mer exakt.” 

– Qiuyue Xue

Han tillade också att denna upptäckt gav dem möjlighet att låta en del av sensorn hänga för att mäta omgivande rumstemperatur separat från hudtemperaturen.

Att skapa en tillräckligt liten wearable som kan fungera som ett örhänge samtidigt som den är robust nog att bara behöva laddas varannan dag var en “teknisk utmaning”. Detta beror på att om du vill att strömmen ska hålla längre krävs ett större batteri, vilket innebär en större storlek. Dessutom kräver en trådlös enhet mer energi.

Så, “det är en knepig balans”, sade medförfattare Yujia Liu, som för närvarande är vid University of California San Diego men var masterstudent vid UW:s Department of Electrical and Computer Engineering under forskningen.

Finansierad av Washington Research Foundation gjorde forskarteamet strömförbrukningen för örhänget så effektiv som möjligt och skapade samtidigt utrymme för ett batteri, en Bluetooth‑chip, en antenn och två temperatursensorer.

Produkten använder Bluetooth för att sända signalerna för parning istället för att använda den med en annan enhet, eftersom det skulle förbrukat mer energi. Dessutom går Thermal Earring in i djup sömn när den har läst och skickat temperaturen för att spara ström.

På grund av brist på studier kring kontinuerlig örsnibbstemperatur undersökte forskarna även dess potentiella tillämpningar för att vägleda framtida forskning. Detta inkluderar möjligheten till konstant övervakning av feber. Kroppstemperatur är nämligen ett viktigt vitalt tecken för att indikera feber.

Hos fem patienter med feber rapporterade enheten att den genomsnittliga örsnibbstemperaturen steg med 10.62 °F (5.92 °C) jämfört med temperaturerna hos 20 friska patienter.

“Långtidsövervakning är ett sätt att öka känsligheten för att fånga feber, eftersom den kan stiga och falla under dagen.” 

– Dr. Mastafa Springston, medförfattare till forskningen från UW School of Medicine’s Department of Emergency Medicine

Intressant nog förblir vår kärnkroppstemperatur vanligtvis relativt konstant under normala förhållanden, dvs. utan feber. Däremot varierar temperaturerna på våra örsnibbar mer, vilket ger flera nya användningsområden för enheten.

Teamet genomförde några tester och fann att Thermal Earring fångade temperaturvariationer som motsvarade stress, träning och ätande. Studien fann också att akuta stressfaktorer som tentor och offentligt talande leder till mätbara förändringar i örsnibbens temperatur.

Dessutom, när örhänget testades på sex vilande användare, visade det en genomsnittlig avvikelse på 0.58 °F (0.32 °C) jämfört med en smartklocks variation på 0.72 °C. Detta placerar det inom intervallet 0.32 °C till 0.56 °C, vilket är nödvändigt för ägglossnings- och menstruationsspårning.

Även om populära wearables från märken som Apple (AAPL ) Watch och Fitbit har temperatursensorer, säger Xue att de bara ger en genomsnittlig dagstemperatur. Dessutom tar dessa enheter temperaturavläsningar från handleder och händer, vilket är “för brusigt för att spåra ägglossning.”

Därför utforskar teamet nya användningsområden för enheten, särskilt applikationer som kvinnor kan finna attraktiva, tillade hon.

Dessa resultat är dock preliminära, och det behövs mer data för att träna modellerna för varje användningsfall. För närvarande fokuserar studien på ett antal potentiella tillämpningar. Enheten måste också genomgå ytterligare tester innan den kan användas av allmänheten. Den är ännu inte kommersiellt tillgänglig.

För framtida iterationer av Thermal Earring är teamet intresserat av att integrera övervakning av hjärtfrekvens och aktivitet. 

“Till slut vill jag utveckla en smyckesuppsättning för hälsomätning.” 

– Xue

Medan örhängena skulle användas för att känna av aktivitet och hälsomått som temperatur och hjärtfrekvens, kan ett halsband fungera som en elektrokardiogrammonitor för mer effektiv hjärthälsodata, tillade hon.

Det är dock inte allt. Xue vill dessutom utforska att driva enheten med solenergi eller kinetisk energi från örhängets svängning. 

The Rise of Smart Wearables in Everyday Life

Studien av UW-forskare syftar till att lägga grunden för framtida automatisk aktivitetsdetektering med sin första utforskning av örhängebaserade wearables. Även om sådana wearables kan vara nya, blir smarta accessoarer allt vanligare. 

Wearables är elektroniska enheter som är avsedda att bäras på kroppen och kan användas för en rad ändamål, inklusive spårning av hälsa, välbefinnande och kondition i realtid, träning och utbildning.

En av de första populära wearables var FitBit, som lanserades 2009. På den tiden kunde den bara spåra antal steg, tillryggalagd sträcka och förbrända kalorier. Vi har kommit långt sedan dess. Nu kan dessa wearables göra mycket mer och visar stor potential att bli en integrerad del av våra liv.

Teknologiska framsteg har också sänkt kostnaden för dessa enheter och lett till deras massiva antagande. Som ett resultat förväntas den globala marknaden för wearables överstiga 380 miljarder dollar inom de kommande fyra åren, enligt Facts and Factors. 

På den årliga Consumer Electronics Show (CES) 2024 blev det ännu mer framträdande när startups och stora teknikföretag presenterade de senaste innovationerna. En sådan wearable är Evolve MVMT, som spårar gångbiometri och använder ‘lätt gång’ för att minska hälsslag, ett vanligt problem som leder till ledskador. 

När det gäller smarta glasögon visade de nya ASUS AirVision M1 på evenemanget en multi‑monitorupplevelse. Samtidigt släpptes AirGo3 Smart Glasses av Solos sent förra året och levereras med en ChatGPT‑driven Live Translate‑funktion som kan översätta språk i realtid via enhetens inbyggda mikrofon och högtalare. 

Sedan finns TCL:s AR‑smartglasögon, RayNeo X2, som är utrustade med en smart assistent, realtidsöversättning och 3D‑interaktiv kartnavigering utöver foto‑ och videoinspelning, musikuppspelning och notifikationsstöd från en ansluten smartphone. 

Förra året lanserade Meta (tidigare Facebook) också det nya Ray‑Ban. Dessa smarta glasögon levereras med specialdesignade högtalare med högre maximal volym, förlängd bas och förbättrat riktat ljud, samt en ultrabred 12 MP‑kamera för bättre foto‑ och videokvalitet. Ray‑Ban Meta‑smartglasögon drivs av Qualcomm (QCOM ) Snapdragon AR1 Gen1‑plattformen för högre kvalitet på foto‑ och videobearbetning. Andra accessoarer som bär den smarta touchen inkluderar ringar, bälten, pannband, skor och kläder.

Movano Healths Evie Ring spårar hjärtfrekvens, sömnkvalitet, hudtemperatur, blodsyrenivåer och menstruationssymptom för att ge hälsoinsikter. Samtidigt framträder Amazfit Helio Ring från Zepp Health (ZEPP ) som ett omfattande välbefinnandeverktyg som mäter både fysisk aktivitet och mental hälsa. Det smarta ringen är designad med avancerad övervakning, analys och vägledning och erbjuder detaljerad sömnspårning samt återhämtningsstatistik.

Det har faktiskt skett ett ökat fokus på mental hälsa från företag som utvecklar wearables. Till exempel använder Apollo Neuro mjuka vibrationer för att stimulera nervsystemet och hjälpa till att hantera stress. 

Dessutom förbättrar den det övergripande välbefinnandet genom att optimera hjärtfrekvensvariabilitet (HRV) och stresshantering. Sedan finns en smartwatch som heter NOWATCH, fokuserad på stressspårning och medveten närvaro, som levereras med en app för att spåra fysiologiska data och metoder för att balansera nervsystemet.

När det gäller pannband mäter sådana enheter hjärnaktivitet, hjärtfrekvens, andning och kroppsrörelser för att ge sömnstöd, medan hjälmar är designade för att förbättra säkerheten på arbetsplatsen. De innehåller olika sensorer och haptisk återkoppling för att upptäcka olika kroppsrörelser.

När det gäller smarta kläder integreras sensorer i tyget på olika platser på kroppen. Till exempel har ARTEMIS‑bodysuiten inbyggda värmepaneler och transkutan elektrisk nervstimulering (TENS) gelkuddar för att ge lindring av menstruationssmärta med värme och mikrovibrationer. 

Det finns till och med en AI‑Pin. Humaines små, fyrkantiga, högteknologiska enheter fästs på bröstet och låter dig ta foton, prata, göra gester eller kalla på en virtuell assistent. Designad för att fästas på en skjorta eller blus, syftar enheten som heter Ai Pin till att minska beroendet av smartphones.

Företagets VD, Bethany Bongiorno, har kallat den för världens första kontextuella dator som ger möjlighet att ta med AI överallt. Den är avsedd att vara mindre påträngande än smarta glasögon och AR‑headsets. Humane stöds av bland annat Microsoft (MSFT ), OpenAI‑VD Sam Altman, Salesforce (CRM ) ‑VD Marc Benioff samt LG, Volvo och Qualcomm’s riskkapitalarmar.

Samtidigt designas smarta bälten för att hjälpa synskadade och förbättra anställdas säkerhet på arbetsplatsen, vilket markerar betydande framsteg inom wearable‑teknik för hälsa och säkerhet. När vi går över till smarta skor presenterade Baliston sin innovativa återvinningsbara smarta sko på CES 2024. Denna sko har inbyggda sensorer och gånganalysteknik och syftar till att förbättra användarens hållning, öka blodcirkulationen, minska ryggsmärta och minska bärarens trötthet.

Samtidigt riktar företag som Milbotix sig mot konsumenter med demens och autismspektrumstörningar. Deras SmartSocks spårar ökande stress hos bäraren genom att mäta hjärtfrekvens, svettnivåer och rörelse för att möjliggöra en snabbare insats. 

Smarta wearables använder i allt högre grad generativ AI i takt med att stora språkmodeller som GPT‑4 blir populära. Microsoft har ansökt om patent för sin futuristiska AI‑drivna smarta ryggsäck som levereras med kamera, mikrofon, högtalare, nätverksgränssnitt, processor och lagring. 

Andra produkter som använder generativ AI inkluderar Apple Series 9 Watch, Rewind Pendant, som krypterar och lagrar vad du säger och hör i den verkliga världen på din telefon, samt en liten enhet att bära på ett bälte eller handled kallad Tab, som har en inbyggd AI‑assistent, kamera, mikrofon, högtalare och GPS. 

Detta visar tydligt att framtiden för wearables är lovande och har enorm potential. Och i takt med att tekniken utvecklas kommer vi att se ännu mer kreativa och sofistikerade enheter som gör dem ännu mer spännande och inflytelserika. 

Companies Developing Innovative Wearables

Inom området för smarta wearables har många företag utvecklat innovativa produkter, så låt oss titta på några av de framstående namnen i detta område:

#1. Apple

Företagets produktkategorier inkluderar iPhone, iPad, Mac samt Wearables, Home och Accessories. Inom wearables‑segmentet erbjuder företaget Apple Watch, som har utvecklats för att inkludera olika hälsospårningsfunktioner såsom hjärtfrekvensövervakning, ECG och falldetektering. 

Med Apple Watch kan du utnyttja funktioner som cardio‑fitness, hög‑ och låg‑hjärtfrekvensvarningar, ECG‑avläsning och notiser om oregelbunden rytm, samt spåra dina AFib‑episoder för att se hur livsstilsfaktorer påverkar dem.

Techjätten har ett börsvärde på 2.89 triljon dollar, med Apples aktier handlande till 185.84 $, ned 2.79 % YTD. Företaget rapporterade en omsättning (TTM) på 385.7 mrd $ och har en EPS (TTM) på 6.43 samt ett P/E (TTM) på 29.12. Apple betalar också en utdelningsavkastning på 0.51 %.

#2. FitBit

Nu en del av Google är Fitbit känt för sina fitness‑trackers och smartklockor som övervakar aktiviteter, hjärtfrekvens, sömn och mer. Dess nya enheter erbjuder hälsospårningssensorer, vilket innebär detaljerad sömnspårning, hjärtfrekvensspårning, SpO2‑övervakning, AFib‑övervakning, en EDA‑sensor, en ECG‑sensor och en accelerometer. Företaget hoppas utnyttja AI för att ge djupare hälsoinsikter, såsom träningsmål. 

Google har ett börsvärde på 1.83 triljon dollar, med sina aktier handlande till 146.39 $, upp 5.61 % YTD. Företaget rapporterade en omsättning (TTM) på 307.39 mrd $ och har en EPS (TTM) på 5.80 samt ett P/E (TTM) på 25.44. 

Conclusion

Smarta accessoarer är helt enkelt det nya sättet att leva livet. De är dock inte utan utmaningar. Dataskydd och integritet är bland de största bekymren med wearables, förutom att säkerställa exakt och pålitlig datainsamling. Det finns också begränsad interoperabilitet mellan olika enheter, vilket gör det svårt att integrera dem i sjukvårdssystem.

Trots dessa utmaningar utvecklas tekniken ständigt, vilket innebär att även dessa wearables kommer att utvecklas. Ju mer innovativa och kreativa wearables blir, desto mer kommer deras adoption att öka, vilket leder till bättre välbefinnande. 

Klicka här för listan över de bästa wearable‑företagen att investera i.