El sensor IoT permite la detección de minúsculas vibraciones mecánicas para la identificación inalámbrica y sin contacto de latidos cardíacos humanos, fluctuaciones respiratorias, etc.
Kyocera Corporation (Presidente: Hideo Tanimoto) ha anunciado hoy que ha desarrollado un nuevo "sistema inteligente de detección de ondas milimétricas sin contacto". El sistema incluye un sensor de alta precisión y bajo nivel de ruido que puede detectar vibraciones diminutas (medidas en micras) sin contacto físico, y varios módulos de software para soluciones integrales basadas en IA para diversas aplicaciones.
Antecedentes de I+D
El entorno económico actual de Japón exige que las empresas mejoren la eficiencia de la mano de obra para hacer frente a la escasez de mano de obra causada por el envejecimiento de la población activa, el descenso de la natalidad y otros factores. Por ello, existe una creciente demanda de sistemas inteligentes de ondas milimétricas para realizar inspecciones rutinarias de la seguridad de los edificios y apoyar el mantenimiento predictivo de los equipos de las fábricas. Además, desde el inicio de la pandemia de COVID-19, muchas personas experimentan estrés en su vida cotidiana debido a la disminución de la comunicación con familiares y amigos y al aumento del tiempo que pasan en casa, lo que genera preocupación por las necesidades sanitarias diarias. Tanto el diagnóstico de las personas como la recopilación de datos de inspección implican enormes volúmenes de información, a menudo obtenidos a partir de vibraciones diminutas.
El nuevo sistema de detección por ondas milimétricas de Kyocera es capaz de detectar sin contacto y con gran precisión vibraciones a escala micrométrica mediante una señal de ondas milimétricas, lo que permite detectar con precisión los latidos del corazón humano y las fluctuaciones respiratorias, así como vibraciones diminutas de máquinas y edificios, de forma inalámbrica y remota.
Este sistema puede aplicarse a muchos diagnósticos sanitarios rutinarios, a la vigilancia eficaz de la salud física y a la detección de anomalías en equipos de fabricación, contribuyendo así a la atención sanitaria y satisfaciendo las necesidades sociales de un lugar de trabajo que ahorre más mano de obra.
Características
El sistema cuenta con sustratos de ondas milimétricas de baja pérdida fabricados con materiales patentados por Kyocera, fabricación de sustratos de alta precisión y tecnología avanzada de procesamiento estadístico de señales desarrollada para equipos de telecomunicaciones.
- 1. Detección sin contacto de vibraciones mínimas
Muchos sistemas que detectan los latidos del corazón o la respiración de una persona requieren contacto físico, lo que limita sus aplicaciones potenciales. Para detectar con precisión vibraciones diminutas con un sensor inteligente de ondas milimétricas sin contacto, uno de los principales retos técnicos ha sido mejorar la relación señal/ruido del sensor.
Kyocera resolvió estos problemas combinando sus materiales originales y tecnologías de procesamiento de señales. La figura 1 compara un vibrómetro láser Doppler de alta precisión con el sensor de ondas milimétricas de Kyocera, lo que confirma la alta precisión del sistema de Kyocera.
- 2. Detección precisa del intervalo entre latidos del corazón
Los sistemas de detección sin contacto de los latidos del corazón y la respiración que utilizan ondas de radio ordinarias*1 y ondas ultrasónicas no han sido capaces de proporcionar datos de gran precisión (alta resolución temporal) que puedan aplicarse a la monitorización psicoemocional y otras aplicaciones. El sistema de Kyocera permite una medición más precisa de la variabilidad de la frecuencia cardiaca, ya que puede detectar con gran exactitud las vibraciones torácicas causadas por los latidos del corazón de una persona. Además de la medición de la asistencia sanitaria diaria, esta técnica también puede aplicarse al análisis del estrés, el análisis autonómico y otras aplicaciones.
- 3. Soluciones de IA y módulos de software para diversas aplicaciones
La capacidad de detección de vibraciones de alta precisión del sistema no sólo detecta y extrae los latidos del corazón y la respiración humana, sino que también detecta el movimiento de las vibraciones de los edificios y los equipos de fabricación en las fábricas.
Kyocera también está investigando en tecnologías de IA que analizan y utilizan datos de sensores de ondas milimétricas, y pretende ofrecer soluciones para una amplia variedad de aplicaciones combinando estas tecnologías con varios módulos de software (complementos).
Por el momento, el sistema inteligente de sensores de ondas milimétricas sin contacto de Kyocera no está concebido como un dispositivo médico autónomo.
(Kyocera)
