Wireless Intelligence Sensing (WISe): Draadloze Sensor voor Vitaliteitsmeting zonder Wearables

Nieuwe technologie maakt het mogelijk om vitale functies te meten zonder het dragen van wearables

Advances in de wetenschap en technologie stellen de mensheid in staat om gezonder en langer te leven. Echter, de huidige tools kunnen de vitaliteit en het gedrag van mensen niet volledig begrijpen. Mercku maakt gebruik van geavanceerde kunstmatige intelligentie en hardware om objecten en omgevingen te verbinden met mensen, waardoor een echt verbonden IoT-ecosysteem ontstaat. Door innovaties op het gebied van het elimineren van interne storingen, omgevingsgeluid en robuuste systeemontwerpen kunnen apparaten vitale functies meten zonder het dragen van wearables, waardoor een volledige integratie tussen mens en machine mogelijk wordt.

Wireless Intelligence Sensing (WISe) combineert unieke hardware en baanbrekende rekenkracht om hartslag, ademhaling en andere vitale functies nauwkeurig te meten zonder het dragen van wearables. Innovaties omvatten het minimaliseren van draadloze storingen en het plaatsen van zeven antennes in een muntgrootte ruimte. Geavanceerde berekeningen isoleren sensor signalen van omgevingsgeluid en meten minuscule ritmes zoals hartslagen, op een niet-invasieve manier, vanaf meters afstand.

De WISe-sensor kan worden geïntegreerd in bestaande producten, auto's en elektronische apparaten. De grootte is flexibel en het antenne-array kan worden aangepast aan unieke implementaties en omgevingen. De op zichzelf staande sensor meet 4 cm x 4 cm en heeft een dikte van 2 mm. Door gebruik te maken van mmWave-frequentie, met name 60 GHz, kan deze sensor bijna perfecte resultaten behalen tot een afstand van 3 meter. Daarbuiten kan de sensor meerdere kamers bestrijken voor aanwezigheidsdetectie.

De WISe-sensor wordt automatisch ontgrendeld en maakt gebruik van vitale sensortechnologie zonder tussenkomst van de gebruiker. In een auto kan WISe scannen op beveiligingsinbreuken, de gezondheid van de bestuurder meten en kinderen detecteren. In huis kan WISe elk product voorzien van vitale sensoren. De sensor wordt ingebed als een component op het fabricageniveau.

De ontwikkeling van WISe begon in 2017 in Waterloo, Canada, en het eerste commerciële product werd beschikbaar in september 2020. Momenteel wordt WISe geïntegreerd in de auto- en smart home-industrieën.

Het onderzoek achter WISe richtte zich op drie belangrijke gebieden. Hardware-onderzoek en -ontwikkeling, beschermd door intellectueel eigendom, richtte zich op het verminderen van interne systeemruis en het maximaliseren van de antenneversterking, wat resulteerde in toonaangevende prestaties op hardwaregebied. Software-algoritmen verwijderen omgevingsgeluid om nauwkeurige metingen van de beoogde onderwerpen te verkrijgen. Tot slot maakt geavanceerde kunstmatige intelligentie het mogelijk om informatie te ontcijferen en inzicht te krijgen in menselijk gedrag, waardoor vroegtijdige detectie van ziekten mogelijk wordt en een mens-machine-ecosysteem wordt versterkt.

De grootste uitdaging bij het ontwikkelen van WISe was het overwinnen van systeeminterferentie om waardevolle vitale gegevens te verkrijgen zonder het dragen van wearables. Het meten van vliegtuigen in de lucht met RADAR is complex, maar het meten van iets kleins als een hartslag, zelfs onder kleding, is exponentieel moeilijker. Door interne systeemruis te minimaliseren, wordt gebruik gemaakt van Nobelprijswinnende theorieën om alle systeemruis te minimaliseren en draadloze vitale metingen mogelijk te maken. Op dit moment biedt deze oplossing toonaangevende nauwkeurigheid dankzij doorbraken in de natuurkunde.

Deze Design heeft de Silver A' Design Award gewonnen in de categorie Product Engineering en Technisch Design in 2021. Deze prijs wordt toegekend aan ontwerpen die uitblinken in technische kenmerken en artistiek vakmanschap, en die een opmerkelijk niveau van excellentie laten zien en positieve gevoelens, verbazing en verwondering oproepen.

Beeldcredits: Mercku Inc.

Intellectueel eigendom: Mercku Inc.