疫情發生以來，口罩早已成為日常生活的一部分，也是最有效的保護措施之一。
然而，這種保護是被動的，無法在佩戴不當或者口罩失效的情況下提醒佩戴者；與此同時，口罩緊貼臉部，這是為個人健康提供實時監測的絕佳位置。
正因為口罩存在限制也帶來機遇，西北大學開發了為口罩添加智慧屬性的感測器「FaceBit」。
這款小巧的感測器，可用一塊微小磁鐵固定到任何口罩，包括N95、布口罩或外科口罩。
FaceBit使用節能運行系統，實時收集佩戴者的各種生理信號：
通過血液泵送產生的細微頭部運動監測心率，通過溫度變化監測呼吸頻率，通過壓力信號監測口罩貼合度和佩戴時間。
其中比較神奇的是測量心率。研究團隊表示，心臟跳動時，血液沿著大動脈流向臉部，頭部會移動一個「難以察覺的微小量」，FaceBit可以感知這種微妙的運動，並將其與其他運動區分開來。
所有健康資訊都會無線傳輸到相匹配的app「Face Bit Companion」，它用Swift編程語言為iOS和macOS開發，一目了然顯示實時資訊。
當問題（例如心率升高）出現，app將立即提醒用戶——你應該休息、散步或深呼吸了！沒有緊急情況發生時，生理數據可用來預測疲勞狀況和情緒狀態。
用戶也能在app設置其他通知事項，例如補水提醒和更換口罩提醒。
將數據「聚沙成塔」，醫院系統就可以有理有據地優化員工的輪班和休息表。
在基本功能之外，開發人員將根據醫護人員的反饋，在未來增添更多自定義的小工具。
畢竟，只有重視反饋，才能自始至終地明了：FaceBit為誰服務，以及提供哪些服務。
其中一項數據「面罩貼合度」，就是基於事先調研添加的。
在設計FaceBit之前，西北大學教授Josiah Hester採訪了醫護人員，了解他們對智慧口罩的需求。所有受訪者都表示，「口罩貼合品質」最重要。
在日常工作中，為了確保N95口罩正確密封在臉上，醫護人員需要定期進行20分鐘的「適合性測試」：
醫護人員戴上N95呼吸器，然後在整個頭部戴上透明頭罩，另一名工作人員將甜味或苦味的氣溶膠噴霧幫浦，氣溶膠的濃度在頭罩內逐漸增加。如果佩戴者在一定數量的氣溶膠之前嚐到苦味或甜味，則說明口罩未正確密封。
雖然FaceBit不能取代這個繁瑣且必要的過程，但它足以在測試之外的時間擔當輔助。例如，口罩因為意外被撞而不再密封，FaceBit會及時提醒佩戴者。Josiah Hester解釋道：
如果你戴口罩12小時或更長時間，有時你的臉會變得麻木，你甚至感覺不到它，也就意識不到口罩是鬆的。而FaceBit能夠測量口罩電阻，如果阻力突然下降，表明口罩已經不密封。
FaceBit內建了一塊單獨續航11天左右的微型電池，但這不是唯一的能量源，呼吸產生的動能和熱能甚至太陽能皆可為之所用。醫護人員不必在輪班期間為它充電，感測器的使用壽命也被延長了。
作為可持續、無電池技術方面的專家，Josiah Hester希望FaceBit在未來完全無電池，只需收集熱能和動能為裝置供電。
儘管志願者已經在真實場景中測試了裝置，FaceBit仍然少不了臨床試驗。為此，研究團隊在GitHub將該項目開源發布，包括硬體和app，以便其他人驗證裝置和增添新功能。
FaceBit可能不會被個人廣泛使用，但它為長時間輪班的疫情一線工作人員，提供了可持續、方便且舒適的健康監測。FaceBit背後的「臉部感應和推理」研究，在未來也有著更多可能。
不過，西北大學沒有談到感測器是否需要消毒以及如何消毒的問題。
本文授權轉載自：愛范兒 ifanr
責任編輯：傅珮晴、侯品如
