【記者黃詠欣報導】隨著科技進步,現今許多人戴著無線藍牙耳機與智慧手錶和手環通勤、運動。就讀國立臺北科技大學電子工程系、由北科大電子工程系副教授高立人指導的訊號處理暨智慧電子實驗室的專題生林冠羽、謝祥辰、曾韋程和王威穎,一同接續並延伸實驗室學長姐的研究,開發「具生理量測功能之真無線藍牙耳機」,結合播放音訊與估測身體數據,榮獲第29屆大專校院資訊應用服務創新競賽資訊應用組八第三名。
北科大團隊開發具生理量測功能之真無線藍牙耳機,不需複雜操作方式,只要連上藍牙、配戴好耳機,即可運作。 圖/林冠羽提供
腕式裝置易受手部肌肉發力,如輕握拳等動作干擾生理估測結果、皮膚出汗時若裝置沒有貼緊手腕,即使感測器面積大,也無法避免漏光及汗水妨礙光源的問題。而針對市面上聲稱有量測生理數據功能的市售品,王威穎指出,許多運動耳機實際上沒有提供更全面的數據,雖然一樣有心率量測功能,但多著墨在裝置本身的相關技術,如使用者可透過介面改變音樂在高低頻的表現。林冠羽說:「他們其實就是做到最基本的量測心率而已。」
使用者可在介面設定自己身體的各項數值,App能藉由這些數據導入相關演算法並給出運動建議。 圖/林冠羽提供
根據《In-Ear PPG for Vital Signs》指出,有充分微血管供應,才會讓量測數據更準確,因此團隊選擇微血管較多的耳朵,作為估測心率、體溫和血氧濃度的部位。此外,王威穎提到其他運動耳機沒有提供較直觀的操作介面和相關圖表,在團隊開發的App點選運動模式後,可即時監測心率折線,確認運動狀況是否優良。
使用者運動時可即時檢視心率折線圖,若過程中心率折線在App建議的兩條基準線間,代表運動效果是好的。 圖/林冠羽提供
為了增加配戴的舒適度,林冠羽說:「這一個耳機的外形其實是比較貼合我們耳朵的形狀。」過去前代裝置是參考市售常見的圓形狀耳形,直接植入感測器。這次使用光學雷達掃描技術取得粗略耳模,並利用矽膠翻模的方式取得更精確的模型進行設計,配戴起來更緊貼大部分人的耳形。
團隊使用光學雷達掃描技術取得耳模,利用矽膠製作之,而根據模型設計的耳機更貼合多數人的耳形。 圖/林冠羽提供
目前團隊正在開發在裝置裡直接運算使用者血壓與血流速的演算法,使現在的真無線藍牙耳機功能更多樣。有具監測生理數據功能的智慧手環、習慣戴耳機運動的國立臺北大學金融與合作經營學系學生孫珮翎表示,此裝置能方便用戶即時掌握自己的身體狀態,並作出適當調整,但它在功能全部開啟時,卻只能使用75分鐘,期許續航力能更好。
林冠羽(右二)、王威穎(中)與團隊成員們一同開發具生理量測功能之真無線藍牙耳機。 圖/林冠羽提供