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发布于2021年7月5日，晚上11点
随着智能手表越来越多地能够监测健康的重要迹象，包括我们睡觉时的情况，一个问题也出现了:这些可穿戴的无线设备经常在夜间与我们的身体断开，在床边充电。
马萨诸塞大学阿默斯特信息与计算机科学学院助理教授、高级人类健康分析实验室主任李圣勋(sunhoon Ivan Lee)说:“睡眠质量及其模式包含了许多关于患者健康状况的重要信息。”
但如果可穿戴设备在用户睡觉时充电，这些信息就无法在智能手表上跟踪，而此前的研究表明，这种情况经常发生。Lee补充道:“用户停止长期使用可穿戴设备的主要原因是他们必须频繁地为设备电池充电。”
考虑到这个问题，李与马萨诸塞大学阿默斯特分校的可穿戴计算工程师杰里米·古姆森进行了头脑风暴，寻找一种解决方案，可以不断地为这些设备充电，这样它们就可以全天候地监测用户的健康状况。
李回忆说，当科学家们意识到“人类皮肤是一种导电材料”时，他们顿悟了。“为什么我们不能在办公桌、椅子和汽车方向盘等日常用品上安装仪器，让它们可以在用户与之互动的同时，通过人体皮肤无缝传输能量，为手表或任何可穿戴传感器充电?”比如，用人皮肤做电线。
他补充说:“这样我们就可以激励人们做睡眠跟踪之类的事情，因为他们永远不必把手表摘下来充电。”
在一篇发表在交互式移动、可穿戴和无处不在技术的ACM会议论文集Lee、Gummeson和主要作者Noor Mohammed (Lee实验室的博士生)布置了技术基础，并展示了其可行性。穆罕默德说:“我希望这将为消费者和临床应用的无电池可穿戴设备的发展打开许多可能性。”
本周，马萨诸塞大学阿默斯特分校的研究小组从美国国家科学基金会获得了598,720美元的拨款，用于继续开发该系统的硬件和软件。
Gummeson是电气和计算机工程的助理教授，他解释了这项技术是如何利用人体组织作为能量传输介质的。他说:“在这个设备中，我们有一个连接到人体的电极，如果你想到的是传统电池的一对红色和黑色电线，你可以把它想象成红线。”
传统的黑色电线建立在嵌入在可穿戴设备上的两块金属板和一个仪器化的日常物体之间，当能量载体信号的频率足够高时(在数百兆赫兹(MHz)范围内)，它们就会通过周围环境耦合(或虚拟连接)。
研究人员在三种场景中测试了他们的技术原型，在三种场景中，每个人的手臂或手都与电源发射器接触——要么是在桌面键盘或笔记本电脑上工作，要么是在握着汽车的方向盘时。
他们的研究表明，使用皮肤作为传输介质，大约0.5 - 1毫瓦(mW)的直流电(DC)被传输到腕戴设备上。这种少量的电力符合国际非电离辐射保护委员会(ICNIRP)和联邦通信委员会(FCC)制定的安全规定。
Gummeson说:“你可以想象，我们的技术传输的电量大致相当于你站在身体组成的天平上时通过人体传输的电量，因此对健康的风险最小。”
接触到电力发射器的人没有任何感觉。“这远远超出了人类实际能感知的频率范围，”李说。
目前，这款原型机的电量不足以持续运行Apple Watch等复杂设备，但可以支持Fitbit Flex和小米Mi-Bands等超低功耗健身追踪器。
马萨诸塞大学阿默斯特分校的研究小组的目标是在后续研究中提高能量传输速率，并表示随着技术的进步，智能可穿戴设备也将变得更加节能。Gummeson说:“我们想象在未来，随着我们进一步优化可穿戴传感器消耗的电量，我们可以减少并最终消除充电时间。”
Lee补充道:“我们认为这是一个创新的解决方案。”
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就像你在网上读到的任何东西一样，这篇文章不应该被理解为医学建议;在改变你的健康计划之前，请咨询你的医生或初级保健提供者。
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