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Usa l'orecchio per monitorare il tuo cuore
Se hai intenzione di scegliere un punto del corpo per misurare i segnali fisici, Steven LeBoeuf dice che due posti sono di gran lunga i migliori: l'orecchio o la parte posteriore.
Ascolta questo: Un paio di auricolari LG utilizza la tecnologia di Valencell per acquisire la frequenza cardiaca e altri segnali biometrici nell'orecchio. I dati possono essere inviati a uno smartphone tramite Bluetooth dalla clip rettangolare indossabile vista a sinistra.
LeBoeuf sa che suona come uno scherzo, ma non sta scherzando. È presidente e cofondatore di Valencell , una società con sede a Raleigh, nella Carolina del Nord, che ha sviluppato e concesso in licenza una tecnologia in grado di monitorare con precisione i segni vitali come frequenza cardiaca, temperatura e frequenza respiratoria dagli stessi auricolari che useresti per ascoltare la musica. Lo fa con la fotopletismografia, o PPG, che misura i cambiamenti nel flusso sanguigno illuminando la pelle e misurando il modo in cui si disperde dai vasi sanguigni (questo è spesso fatto negli ospedali con un dispositivo che si adatta alla punta del dito).
In un momento in cui molte aziende scommettono sul polso come la parte del corpo che più probabilmente contiene dispositivi che misurano l'attività e altri segnali dal corpo, Valencell può sembrare una specie di anomalo: la società di ricerche di mercato Canalys prevede che oltre 17 milioni i gadget da braccialetto verranno spediti quest'anno, inclusi otto milioni di orologi intelligenti. E come ammette prontamente LeBoeuf, è molto più difficile costruire un dispositivo che vada nell'orecchio piuttosto che qualcosa che si avvolga intorno al braccio. L'elettronica deve adattarsi a un pacchetto più piccolo e, invece di occuparsi semplicemente di polsi di diverse dimensioni, devi fare i conti con innumerevoli forme di orecchie, come hanno riscontrato in passato molti produttori di auricolari.
Ma l'orecchio, sostiene LeBoeuf, è una fonte di dati molto migliore rispetto al polso perché offre un'area in cui il sangue scorre ordinatamente dentro e fuori, fornendo un segnale molto più forte e meno rumore. Il sangue scorre anche in diverse parti dell'orecchio a velocità diverse, che possono essere utilizzate per misurare diverse metriche. E poiché non muoviamo le orecchie quanto le braccia, può essere più facile distinguere i movimenti intenzionali da quelli non intenzionali.
Inoltre, molti di noi indossano già auricolari e cuffie durante il giorno e LeBoeuf sostiene che non è necessario tenerli costantemente accesi per raccogliere dati utili. Con il giusto prezzo e le giuste caratteristiche, presto potrebbe essere più facile convincere le persone a prendere in mano un paio di auricolari che controllano anche la frequenza cardiaca rispetto a uno smartwatch che fa lo stesso.
Valencell concede in licenza il suo PerformTek tecnologia alle aziende per la misurazione biometrica su molte parti del corpo (Scosche, ad esempio, la utilizza nei cardiofrequenzimetri indossati sull'avambraccio). Ma viene anche utilizzato per un numero crescente di dispositivi indossati dalle orecchie, tra cui L'auricolare per cardiofrequenzimetro di LG e Cuffie Bluetooth iRiverON per il monitoraggio della frequenza cardiaca di iRiver (disponibile per i consumatori rispettivamente a $ 180 e $ 200) e un paio di auricolari Intel, che sono ancora in fase di sviluppo. E potrebbe andare ben oltre il monitoraggio della salute e della forma fisica, aiutando a monitorare le condizioni di soldati e vigili del fuoco e cambiando il modo in cui giochiamo ai videogiochi. Vedrai giochi in cui il tuo stato emotivo cambia il personaggio che stai interpretando, dice LeBoeuf.
Per far funzionare questo genere di cose, PerformTek inserisce un emettitore ottico, un fotorilevatore e un accelerometro in un auricolare. L'emettitore emette una luce infrarossa su una parte dell'orecchio tra il concha e antitrago —essenzialmente, la parte inferiore della cavità dell'orecchio, appena sopra il lobo dell'orecchio—e il fotorilevatore capta la luce che si disperde dai vasi sanguigni vicini. L'accelerometro, nel frattempo, misura il tuo movimento. Un processore di segnale digitale (che può essere alloggiato all'interno o all'esterno dell'auricolare) analizza i dati, rimuovendo il rumore come il movimento della pelle o la luce solare ed estraendo informazioni come la frequenza cardiaca e respiratoria. Con l'accelerometro e i dati sul flusso sanguigno, afferma LeBoeuf, gli algoritmi di Valencell possono anche stimare cose come il numero di calorie che hai bruciato. I dati vengono quindi inviati al tuo smartphone.
LeBoeuf afferma che la tecnologia di Valencell è stata convalidata da gruppi esterni all'azienda; un carta coautore con i ricercatori della facoltà di medicina della Duke University, ha indicato che il sensore dell'auricolare dell'azienda è stato in grado di stimare con precisione il dispendio energetico totale e il consumo massimo di ossigeno (quest'ultimo è spesso indicato come VO2 max) durante l'esercizio.
Kevin Bowyer , presidente del dipartimento di informatica e ingegneria dell'Università di Notre Dame, che ha studiato la biometria dell'iride e dell'orecchio, pensa che sia sicuramente possibile ottenere buone misurazioni fisiologiche in questo modo. Penso che se avessi gli auricolari giusti e di buona qualità, potresti davvero fare molto in termini di lettura dei segnali biologici relativi alla salute di una persona, dice.
Come le cuffie Bluetooth e alcune cuffie con cancellazione del rumore, la tecnologia PerformTek ha bisogno di una propria fonte di alimentazione per funzionare. Per gli auricolari attualmente sul mercato, sembra un po' goffo: gli auricolari LG si collegano a una clip indossabile che contiene la batteria e il dispositivo Bluetooth, mentre gli auricolari iRiver sono attaccati a una sorta di collare che si trova sul collo e include una batteria e controlli del dispositivo.
Ma un paio di auricolari che utilizzano PerformTek che Intel ha mostrato quest'anno all'International Consumer Electronics Show di Las Vegas, destinati a essere un progetto di riferimento per i produttori, evitano questo tipo di ingombro raccogliendo potenza dal jack del microfono. Steve Holmes, che guida il New Devices Group di Intel, afferma che ciò potrebbe anche consentire di aggiungere funzionalità come la riduzione del rumore. I dati dell'accelerometro già raccolti dagli auricolari potrebbero anche essere utilizzati per creare una sorta di esperienza audio stereoscopica 3-D, senza la necessità di una batteria aggiuntiva o aggiungere molti costi.