Le portable sans fil surveille en permanence la température du lobe de l’oreille de l’utilisateur

Les accessoires intelligents sont de plus en plus populaires. Les bagues et les montres suivent les signes vitaux, tandis que les Ray-Ban sont désormais équipées de caméras et de microphones. La technologie portable a même donné naissance à des broches. Cependant, certains accessoires nécessitent encore une touche intelligente.

Des chercheurs de l’Université de Washington ont présenté la Thermal Earring, un appareil portable sans fil qui surveille en permanence la température du lobe de l’oreille de l’utilisateur. Dans une étude menée auprès de six utilisateurs, la boucle d’oreille a surpassé une montre intelligente pour mesurer la température de la peau au repos. Il s’est également révélé prometteur pour surveiller les signes de stress, de régime alimentaire, d’exercice et d’ovulation.

Le prototype de boucle d’oreille intelligente a à peu près la taille et le poids d’un petit trombone et a une autonomie de 28 jours. Un clip magnétique fixe un capteur de température à l’oreille de l’utilisateur, tandis qu’un autre capteur pend environ un pouce en dessous pour estimer la température ambiante. La boucle d’oreille peut être personnalisée avec des motifs en résine tendance (par exemple en forme de fleur) ou avec une pierre précieuse sans compromettre la précision.

Les chercheurs ont publié leurs résultats le 12 janvier Actes de l’ACM sur les technologies interactives, mobiles, portables et omniprésentes. L’appareil n’est actuellement pas disponible dans le commerce.

Je porte une montre intelligente pour surveiller ma santé personnelle, mais j’ai remarqué que beaucoup de gens pensent que les montres intelligentes sont obsolètes ou encombrantes et peu pratiques. Comme j’aime aussi porter des boucles d’oreilles, nous avons commencé à réfléchir aux éléments uniques que nous pourrions retirer du lobe de l’oreille. Nous avons constaté que la mesure de la température cutanée sur le lobe de l’oreille était beaucoup plus précise que sur la main ou le poignet. Cela nous a également donné la possibilité de faire pendre une partie du capteur pour séparer la température ambiante de la température cutanée.

Qiuyue (Shirley) Xue, co-auteur principal, doctorant UW à la Paul G. Allen School of Computer Science & Engineering

Créer un appareil portable suffisamment petit pour servir de boucle d’oreille, mais suffisamment durable pour que les utilisateurs n’aient besoin de le recharger que tous les quelques jours, représentait un défi technique.

“C’est un équilibre délicat”, a déclaré le co-auteur principal Yujia (Nancy) Liu, qui était étudiante à la maîtrise en génie électrique et informatique à l’UW au moment de la recherche et qui est maintenant à l’Université de Californie à San Diego. « Si vous souhaitez que l’énergie dure plus longtemps, vous devez généralement utiliser une batterie plus grosse. Mais cela se fait alors au détriment de la taille. L’utilisation du sans fil nécessite également plus d’énergie.

L’équipe a rendu la consommation d’énergie de la boucle d’oreille aussi efficace que possible tout en laissant de la place pour une puce Bluetooth, une batterie, deux capteurs de température et une antenne. Au lieu de la coupler avec un appareil qui consomme plus d’énergie, la boucle d’oreille utilise le mode publicitaire Bluetooth – ; Les transmissions qu’un appareil envoie pour montrer qu’il peut être couplé. Après avoir lu et envoyé la température, il se met en veille profonde pour économiser de l’électricité.

Parce que la température continue du lobe de l’oreille n’a pas encore été largement étudiée, l’équipe a également exploré des applications possibles pour guider les recherches futures. Chez cinq patients fiévreux, la température moyenne du lobe de l’oreille a augmenté de 10,62 degrés Fahrenheit (5,92 degrés Celsius) par rapport aux températures de 20 patients en bonne santé, ce qui suggère que la boucle d’oreille est adaptée à une surveillance continue de la fièvre.

“En médecine, nous surveillons souvent la fièvre pour évaluer la réponse au traitement, par exemple pour voir si un antibiotique agit sur une infection”, a déclaré le co-auteur, le Dr. Mastafa Springston, instructeur clinique au département de médecine d’urgence de la Washington UW School of Medicine. “Une surveillance à plus long terme est un moyen d’augmenter la sensibilité de la détection des fièvres, car elles peuvent augmenter et diminuer tout au long de la journée.”

Alors que la température corporelle centrale reste généralement relativement constante en dehors de la fièvre, la température du lobe de l’oreille fluctue davantage, offrant plusieurs nouvelles utilisations de la boucle d’oreille thermique. Lors de petits tests de validation de principe, la boucle d’oreille a détecté des fluctuations de température liées à l’alimentation, à l’exercice et au stress. Lorsqu’elle a été testée sur six utilisatrices au repos, la lecture de la boucle d’oreille a fluctué en moyenne de 0,58 F (0,32 °C), la plaçant dans la plage de 0,28 °C à 0,56 °C appropriée pour l’ovulation et un suivi des règles est requis ; une montre intelligente a fluctué de 0,72 °C.

“Les appareils portables actuels comme l’Apple Watch et Fitbit ont des capteurs de température, mais ils ne fournissent qu’une température moyenne pour la journée, et les mesures de température du poignet et de la main sont trop bruyantes pour suivre l’ovulation”, a déclaré Xue. “Nous voulions donc explorer des utilisations uniques pour la boucle d’oreille, en particulier des utilisations susceptibles de plaire aux femmes et à toute personne intéressée par la mode.”

Bien que les chercheurs aient trouvé plusieurs utilisations potentielles prometteuses pour la boucle d’oreille thermique, leurs résultats étaient préliminaires en raison de l’accent mis sur la gamme d’applications possibles. Ils ont besoin de plus de données pour former leurs modèles pour chaque cas d’utilisation et de tests plus approfondis avant que l’appareil puisse être utilisé par le public. Pour les futures itérations de l’appareil, Xue travaille à l’intégration de la surveillance de la fréquence cardiaque et de l’activité. Elle souhaite également alimenter l’appareil en utilisant l’énergie solaire ou l’énergie cinétique provenant du mouvement de la boucle d’oreille.

« À terme, je souhaite développer un ensemble de bijoux de surveillance de la santé », a déclaré Xue. “Les boucles d’oreilles suivraient les données d’activité et de santé telles que la température et la fréquence cardiaque, tandis qu’un collier pourrait servir de moniteur d’électrocardiogramme pour des données plus efficaces sur la santé cardiaque.”

Joseph Breda, étudiant diplômé de l’Allen School, est co-auteur de l’article. Vikram Iyer, professeur à l’école Allen, et Shwetak Patel, professeur à l’école Allen et au département de génie électrique et informatique, étaient co-auteurs principaux. Cette recherche a été financée par la Washington Research Foundation.