Το DIY tracker μετρά τις θερμίδες που καίγονται καλύτερα από ένα smartwatch

dyi health tracker 07 20

Ένα σύστημα που κατασκευάζεται με δύο φθηνούς αισθητήρες είναι πιο ακριβές από τα έξυπνα ρολόγια για την παρακολούθηση των θερμίδων που καίγονται κατά τη διάρκεια της δραστηριότητας, αναφέρουν οι ερευνητές

Και οι οδηγίες για τη δημιουργία του συστήματος είναι διαθέσιμες δωρεάν στο διαδίκτυο.

Ενώ τα smartwatch και τα smartphones τείνουν να απενεργοποιούνται κατά περίπου 40 έως 80% όταν πρόκειται για τον υπολογισμό των θερμίδων που καίγονται κατά τη διάρκεια μιας δραστηριότητας, αυτό το σύστημα έχει κατά μέσο όρο σφάλμα 13%.

«Κατασκευάσαμε ένα συμπαγές σύστημα που αξιολογήσαμε με μια διαφορετική ομάδα συμμετεχόντων για να εκπροσωπήσουμε τον πληθυσμό των ΗΠΑ και διαπιστώσαμε ότι τα πάει πολύ καλά, με περίπου το ένα τρίτο το σφάλμα των έξυπνων ρολογιών», λέει ο Patrick Slade, μεταπτυχιακός φοιτητής μηχανολόγων μηχανικών στο Στάνφορντ Πανεπιστήμιο που είναι επικεφαλής συγγραφέας μιας εργασίας για το Nature Communications.

Ένα κρίσιμο κομμάτι αυτής της έρευνας ήταν η κατανόηση ενός βασικού ελλείμματος άλλων φορητών που μετράνε θερμίδες: βασίζονται στην κίνηση του καρπού ή στον καρδιακό ρυθμό, παρόλο που κανένα δεν είναι ιδιαίτερα ενδεικτικό της ενεργειακής δαπάνης. (Σκεφτείτε πώς ένα φλιτζάνι καφέ μπορεί να αυξήσει τον καρδιακό ρυθμό.) Οι ερευνητές υπέθεσαν ότι η κίνηση των ποδιών θα ήταν πιο πειστική - και τα πειράματά τους επιβεβαίωσαν αυτήν την ιδέα.

dyi health tracker 2 07 20 Αυτό το νέο σύστημα μέτρησης διαθέτει δύο αισθητήρες στο μηρό και το στέλεχος που τροφοδοτούνται από μια μπαταρία και ελέγχονται από έναν μικροελεγκτή, οι οποίοι θα μπορούσαν να αντικατασταθούν από ένα smartphone. (Πίστωση: Andrew Brodhead)

Υπάρχουν συστήματα εργαστηριακού βαθμού που μπορούν να εκτιμήσουν με ακρίβεια πόση ενέργεια ενός ατόμου εγκαύματα κατά τη διάρκεια της φυσικής δραστηριότητας μετρώντας το ρυθμό ανταλλαγής διοξειδίου του άνθρακα και οξυγόνου στην αναπνοή. Τέτοιες ρυθμίσεις χρησιμοποιούνται για την αξιολόγηση της υγείας και της αθλητικής απόδοσης, αλλά περιλαμβάνουν ογκώδη, άβολο εξοπλισμό και μπορεί να είναι ακριβό.

Το νέο φορητό σύστημα απαιτεί μόνο δύο μικρούς αισθητήρες στο πόδι, μια μπαταρία και έναν φορητό μικροελεγκτή (ένας μικρός υπολογιστής) και κοστίζει περίπου 100 $. Ο κατάλογος των εξαρτήματα κωδικός για τη δημιουργία του συστήματος είναι και τα δύο διαθέσιμα.

«Αυτή είναι μια μεγάλη πρόοδος επειδή, μέχρι τώρα, χρειάζονται δύο έως έξι λεπτά και μια μάσκα αερίου για να εκτιμηθεί με ακρίβεια πόση ενέργεια καίει ένα άτομο», λέει ο συντάκτης Scott Delp, καθηγητής στη Σχολή Μηχανικών. «Με το νέο εργαλείο του Πάτρικ, μπορούμε να εκτιμήσουμε πόση ενέργεια καίγεται με κάθε βήμα καθώς ένας Ολυμπιακός αθλητής αγωνίζεται προς τη γραμμή τερματισμού για να πάρει ένα μέτρο του τι τροφοδοτεί την κορυφαία τους απόδοση. Μπορούμε επίσης να υπολογίσουμε την ενέργεια που ξοδεύει ένας ασθενής που αναρρώνει από καρδιοχειρουργική για να διαχειριστεί καλύτερα την άσκησή του. "

Πόδια, όχι καρποί

Ο τρόπος με τον οποίο οι άνθρωποι καίνε θερμίδες είναι περίπλοκος, αλλά οι ερευνητές είχαν καμιά ιδέα ότι οι αισθητήρες στα πόδια θα ήταν ένας απλός τρόπος για να αποκτήσουν γνώση αυτής της διαδικασίας.

"Ένα ζήτημα με τα παραδοσιακά έξυπνα ρολόγια είναι ότι λαμβάνουν μόνο πληροφορίες από την κίνηση του καρπού και του καρδιακού σας ρυθμού", λέει ο συγγραφέας Mykel Kochenderfer, αναπληρωτής καθηγητής αεροναυτικής και αστροναυτικής. «Το γεγονός ότι η συσκευή του Πάτρικ έχει χαμηλότερο ποσοστό σφάλματος έχει νόημα επειδή ανιχνεύει κίνηση των ποδιών σας και το μεγαλύτερο μέρος της ενέργειάς σας ξοδεύεται από τα πόδια σας.»

Το σύστημα είναι σκόπιμα απλό. Αποτελείται από δύο μικρούς αισθητήρες - έναν στον μηρό και έναν στον άξονα ενός ποδιού - που λειτουργεί από έναν μικροελεγκτή στο ισχίο, ο οποίος θα μπορούσε εύκολα να αντικατασταθεί από ένα smartphone. Αυτοί οι αισθητήρες ονομάζονται «αδρανειακές μονάδες μέτρησης» και μετρούν την επιτάχυνση και την περιστροφή του ποδιού καθώς κινείται. Είναι σκόπιμα ελαφρύ, φορητό και χαμηλό κόστος, ώστε να μπορούν να ενσωματωθούν εύκολα σε διάφορες μορφές, όπως ρούχα, όπως έξυπνο παντελόνι.

Για να δοκιμάσουν το σύστημα έναντι παρόμοιων τεχνολογιών, οι ερευνητές είχαν ζητήσει από τους συμμετέχοντες στη μελέτη να το φορούν ενώ φορούσαν επίσης δύο έξυπνα ρολόγια και ένα όργανο ελέγχου καρδιακού ρυθμού. Με όλους αυτούς τους αισθητήρες συνδεδεμένους, οι συμμετέχοντες πραγματοποίησαν μια ποικιλία δραστηριοτήτων, όπως διάφορες ταχύτητες περπατήματος, τρεξίματος, ποδηλασίας, αναρρίχησης σκαλοπατιών και μετάβασης μεταξύ περπατήματος και τρεξίματος.

Όταν όλα τα φορητά συγκρίθηκαν με τις μετρήσεις καψίματος θερμίδων που καταγράφηκαν από ένα εργαστηριακό σύστημα, οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι το σύστημα με βάση τα πόδια ήταν το πιο ακριβές.

Δοκιμάζοντας περαιτέρω το σύστημα σε πάνω από δώδεκα συμμετέχοντες σε μια σειρά ηλικιών και βαρών, οι ερευνητές συγκέντρωσαν έναν πλούτο δεδομένων που χρησιμοποίησε ο Slade για να βελτιώσει περαιτέρω το μοντέλο μηχανικής εκμάθησης που υπολογίζει τις εκτιμήσεις καύσης θερμίδων.

Το μοντέλο λαμβάνει τις πληροφορίες σχετικά με την κίνηση των ποδιών από τους αισθητήρες και τους υπολογισμούς - χρησιμοποιώντας αυτό που έχει μάθει από προηγούμενα δεδομένα - πόση ενέργεια καταναλώνει ο χρήστης κάθε στιγμή του χρόνου. Και, ενώ τα τρέχοντα state-of-the-art συστήματα απαιτούν περίπου έξι λεπτά δεδομένων από ένα άτομο που συνδέεται με μια μάσκα σε μια εργαστηριακή ρύθμιση, αυτή η εναλλακτική λύση ελεύθερης εμβέλειας μπορεί να λειτουργήσει μόνο με δευτερόλεπτα δραστηριότητας.

«Πολλά από τα βήματα που λαμβάνετε κάθε μέρα συμβαίνουν σε σύντομες περιόδους 20 δευτερολέπτων ή λιγότερο», λέει ο Slade, ο οποίος ανέφερε ότι κάνει δουλειές ως ένα παράδειγμα δραστηριότητας βραχείας έκρηξης που συχνά παραβλέπεται. «Η δυνατότητα λήψης αυτών των σύντομων δραστηριοτήτων ή δυναμικών αλλαγών μεταξύ δραστηριοτήτων είναι πραγματικά δύσκολη και κανένα άλλο σύστημα δεν μπορεί να το κάνει αυτό.»

Καταμέτρηση θερμίδων ανοιχτού κώδικα

Η απλότητα και η οικονομική προσιτότητα ήταν σημαντικές για αυτήν την ομάδα, καθώς έκανε το σχέδιο ανοιχτό, επειδή ελπίζουν ότι αυτή η τεχνολογία μπορεί να υποστηρίξει τους ανθρώπους στην κατανόηση και τη φροντίδα της υγείας τους.

«Είμαστε ανοιχτοί σε όλα με την ελπίδα ότι οι άνθρωποι θα το πάρουν και θα τρέξουν μαζί του και θα φτιάξουν προϊόντα που μπορούν να βελτιώσουν τη ζωή του κοινού», λέει ο Kochenderfer.

Πιστεύουν επίσης ότι η απλότητα, η οικονομική προσιτότητα και η φορητότητα αυτού του συστήματος θα μπορούσαν να υποστηρίξουν καλύτερη πολιτική για την υγεία και νέες οδούς έρευνας για την ανθρώπινη απόδοση. Η ερευνητική ομάδα με επικεφαλής τον Steve Collins, αναπληρωτή καθηγητή μηχανολόγων μηχανικών και ανώτερος συγγραφέας αυτής της εργασίας, χρησιμοποιεί ήδη ένα παρόμοιο σύστημα για να μελετήσει την ενέργεια που δαπανάται με φορητά ρομποτικά συστήματα που ενισχύουν την απόδοση.

«Ένα από τα πιο συναρπαστικά πράγματα είναι ότι μπορούμε να παρακολουθούμε δυναμικά μεταβαλλόμενες δραστηριότητες και αυτές οι ακριβείς πληροφορίες θα μας επιτρέψουν να παρέχουμε καλύτερες πολιτικές για να προτείνουμε πώς οι άνθρωποι πρέπει να ασκούν ή να διαχειρίζονται το βάρος τους», λέει ο Slade.

«Ανοίγει ένα εντελώς νέο σύνολο ερευνητικών μελετών που μπορούμε να κάνουμε για την ανθρώπινη απόδοση», λέει ο Delp, ο οποίος είναι επίσης καθηγητής βιομηχανικής και μηχανολογίας. «Πόση ενέργεια καίτε όταν περπατάτε, όταν τρέχετε, όταν ασκείτε τον εαυτό σας με ένα ποδήλατο - όλα αυτά είναι θεμελιώδη. Όταν έχουμε ένα νέο εργαλείο σαν αυτό, ανοίγει μια νέα πόρτα για να ανακαλύψουμε νέα πράγματα σχετικά με την ανθρώπινη απόδοση. "

Το Εθνικό Ίδρυμα Επιστημών, τα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας και ένα Graduate Fellowship του Στάνφορντ χρηματοδότησαν το έργο.

πηγή: Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ

Σχετικά με το Συγγραφέας

Taylor Kubota, Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ

Αυτό το άρθρο δημοσιεύτηκε αρχικά στο μέλλον


 Λάβετε τα πιο πρόσφατα μέσω email

Εβδομαδιαίο περιοδικό Καθημερινή έμπνευση

Περισσότερα άρθρα από αυτόν τον συντάκτη

Μπορεί να σου αρέσει επίσης

ΕΣΩΤΕΡΙΚΕΣ ΦΩΝΕΣ

εικονογράφηση ταινίας με διάφορες γραφικές εικόνες σε κάθε καρέ
Σχεδιάζοντας ένα νέο μέλλον για τον εαυτό σας
by Carl Greer PhD, PsyD
Στον φυσικό κόσμο, τα πράγματα έχουν παρελθόν και μέλλον, αρχή και τέλος. Για παράδειγμα, είμαι…
δάσκαλος που στέκεται μπροστά από τους μαθητές σε μια ανοιχτή τάξη
Να γίνετε και πάλι παθιασμένοι με τη δημόσια εκπαίδευση
by Robert Jennings, InnerSelf.com
Είμαστε σχεδόν όλοι τυχεροί που έχουμε κάποιον στη ζωή μας να μας ενθαρρύνει και να μας παρακινεί και να προσπαθούμε να δείξουμε…
Φωτογραφία Aurora της Valerie Pond, 10 Οκτωβρίου 2021, Yellowknife, NT, Καναδάς
Ωροσκόπιο Τρέχουσα εβδομάδα: 11 - 17 Οκτωβρίου 2021
by Παμ Γιάνγκανς
Αυτό το εβδομαδιαίο αστρολογικό περιοδικό βασίζεται σε πλανητικές επιρροές και προσφέρει προοπτικές και…
Λουλούδι που μεγαλώνει μέσα από έναν φράχτη αλυσίδας
Τόσες πολλές ερωτήσεις ... Τόσες πολλές απαντήσεις;
by Marie T. Russell, InnerSelf.com
Περνάμε τη ζωή με τόσες πολλές ερωτήσεις. Μερικά είναι απλά. Τι μέρα είναι? Τι θα έχω για…
ουράνιο τόξο πάνω από ένα χωράφι
Δώστε στον εαυτό σας χρόνο, να είστε ευγενικοί και να θεραπεύσετε με τον δικό σας τρόπο
by Marie T. Russell, InnerSelf.com
Δυστυχώς πολλοί από εμάς έχουμε πέσει θύματα άμεσης ικανοποίησης. Θέλουμε να πετύχουμε και…
το κεφάλι της γυναίκας με μια ρωγμή και με το δέντρο να μεγαλώνει από το πίσω μέρος του κεφαλιού της
Άνοιγμα σε έναν εντελώς νέο τρόπο ύπαρξης
by Ραβίνος Wayne Dosick
Μερικές φορές μια πανδημία - όσο καταστροφική κι αν είναι - είναι απλώς μια πανδημία. Αλλά μερικές φορές - τις περισσότερες φορές - είναι…
Εικόνα ενός ανοιχτού βιβλίου που επιπλέει στον ουρανό με ένα δέντρο να μεγαλώνει από το ανοιχτό βιβλίο
Πιστεύετε στα Θαύματα;
by Μπάρι Βίσσελ
Ο Άλμπερτ Αϊνστάιν είπε περίφημα: "Υπάρχουν μόνο δύο τρόποι για να ζήσετε τη ζωή σας. Ο ένας είναι σαν να μην είναι τίποτα ...
ένα ουράνιο τόξο στην παλάμη ενός ανοιχτού χεριού
Εύρεση ασημένιων επενδύσεων και ουράνιων τόξων
by Marie T. Russell, InnerSelf.com
Να είστε ανοιχτοί στην ανακάλυψη των δώρων που σας προσφέρει η ζωή - περιμένετε ασημένιες επενδύσεις και ουράνια τόξα, συνεχίστε…
Γιατί ο Ντόναλντ Τραμπ είναι ο μεγαλύτερος χαμένος της ιστορίας
Γιατί ο Ντόναλντ Τραμπ θα μπορούσε να είναι ο μεγαλύτερος χαμένος της ιστορίας
by Robert Jennings, InnerSelf.com
Ενημερώθηκε στις 2 Ιουλίου 20020 - Αυτή η πανδημία κοραναϊού κοστίζει μια περιουσία, ίσως 2 ή 3 ή 4…
στέκεται το έδαφος σας
Να πάρει το θάρρος να εμφανιστεί και να σταθεί στο έδαφος
by Αναία Σοφία
Τώρα δεν είναι η ώρα για ασφαλή και αξιόπιστη δημιουργικότητα. Τώρα είναι η ώρα για νέα, νευρικά και καινοτόμα…
Αστρολογία στην εποχή του Covid-19
Αστρολογία στην εποχή του Covid-19
by Σάρα Βάρκας
Ζούμε σε πρωτοφανείς καιρούς. Περίοδοι που απαιτούν την εμφάνιση ποιοτήτων που ταιριάζουν…

Διαβάστε περισσότερα

Πώς συνδέεται η ακτή με την κακή υγεία
Πώς συνδέεται η ακτή με την κακή υγεία
by Jackie Cassell, Καθηγητής Επιδημιολογίας Πρωτοβάθμιας Φροντίδας, Επίτιμος Σύμβουλος Δημόσιας Υγείας, Ιατρική Σχολή Μπράιτον και Σάσσεξ
Οι επισφαλείς οικονομίες πολλών παραδοσιακών παραθαλάσσιων πόλεων έχουν μειωθεί ακόμη περισσότερο από το…
Τα πιο κοινά ζητήματα για τους γήινους αγγέλους: Αγάπη, φόβος και εμπιστοσύνη
Τα πιο κοινά ζητήματα για τους γήινους αγγέλους: Αγάπη, φόβος και εμπιστοσύνη
by Σόνια Γκρέις
Καθώς βιώνετε έναν γήινο άγγελο, θα ανακαλύψετε ότι ο δρόμος της υπηρεσίας είναι γεμάτος…
Πώς μπορώ να ξέρω τι είναι καλύτερο για μένα;
Πώς μπορώ να ξέρω τι είναι καλύτερο για μένα;
by Μπάρμπαρα Μπέργκερ
Ένα από τα μεγαλύτερα πράγματα που ανακάλυψα να δουλεύω με πελάτες καθημερινά είναι το πόσο δύσκολο είναι…
Τι ρόλοι των ανδρών στη δεκαετία του 1970 Οι εκστρατείες κατά του σεξισμού μπορούν να μας διδάξουν για τη συγκατάθεση
Τι ρόλοι των ανδρών στη δεκαετία του 1970 Οι εκστρατείες κατά του σεξισμού μπορούν να μας διδάξουν για τη συγκατάθεση
by Lucy Delap, Πανεπιστήμιο του Κέιμπριτζ
Το αν-σεξιστικό ανδρικό κίνημα της δεκαετίας του 1970 είχε μια υποδομή περιοδικών, συνεδρίων, ανδρικών κέντρων…
Ειλικρίνεια: Η μόνη ελπίδα για νέες σχέσεις
Ειλικρίνεια: Η μόνη ελπίδα για νέες σχέσεις
by Susan Campbell, Ph.D.
Σύμφωνα με τα περισσότερα single που έχω γνωρίσει στα ταξίδια μου, η τυπική κατάσταση γνωριμιών είναι γεμάτη…
Θεραπεία Chakra Healing: Χορεύοντας προς τον εσωτερικό πρωταθλητή
Θεραπεία Chakra Healing: Χορεύοντας προς τον εσωτερικό πρωταθλητή
by Glen Park
Ο χορός Flamenco είναι απόλαυση να το παρακολουθήσετε Ένας καλός χορευτής φλαμένκο αποπνέει μια υπερβολική αυτοπεποίθηση…
Η εγκατάλειψη κάθε ελπίδας θα μπορούσε να είναι επωφελής για εσάς
Η εγκατάλειψη κάθε ελπίδας θα μπορούσε να είναι επωφελής για εσάς
by Jude Bijou, MA, MFT
Εάν περιμένετε μια αλλαγή και απογοητευτείτε ότι δεν συμβαίνει, ίσως θα ήταν ευεργετικό να…
Ένας αστρολόγος παρουσιάζει τους εννέα κινδύνους της αστρολογίας
Ένας αστρολόγος παρουσιάζει τους εννέα κινδύνους της αστρολογίας
by Tracy Marks
Η αστρολογία είναι μια ισχυρή τέχνη, ικανή να ενισχύσει τη ζωή μας επιτρέποντάς μας να κατανοήσουμε τη δική μας…

ακολουθήστε το InnerSelf

εικονίδιο facebookicon twittericon youtubeεικονίδιο instagramεικονίδιο πινέλουεικονίδιο rss

 Λάβετε τα πιο πρόσφατα μέσω email

Εβδομαδιαίο περιοδικό Καθημερινή έμπνευση

ΔΙΑΘΕΣΙΜΕΣ ΓΛΩΣΣΕΣ

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeeliwhihuiditjakomsnofaplptroruesswsvthtrukurvi

Νέες στάσεις - Νέες δυνατότητες

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.com | Αγορά InnerSelf
Πνευματικά δικαιώματα © 1985 - 2021 Εκδόσεις InnerSelf. Ολα τα δικαιώματα διατηρούνται.