سنسور پوشیدنی (Wearable Sensor)، در فیزیک (Physics)
انواع حسگرها (Sensor) را در آموزش زیر شرح دادیم :
سنسور پوشیدنی (Wearable Sensor) :
سنسورهای پوشیدنی دستگاه های الکترونیکی کوچک و انعطاف پذیری هستند که می توانند روی بدن پوشیده شوند یا به لباس چسبانده شوند تا فعالیت های فیزیولوژیکی و حرکتی فرد را به طور مداوم پایش کنند. این سنسورها نقش کلیدی در پزشکی شخصی سازی شده، تناسب اندام، و پایش سلامت از راه دور ایفا می کنند. آنها معمولا با فناوری های کم مصرف و ارتباط بی سیم (مانند بلوتوث) برای انتقال داده به تلفن همراه یا سرور طراحی می شوند.
انواع سنسورهای رایج در دستگاه های پوشیدنی:
فوتوپلتیسموگرافی (PPG - Photoplethysmography): برای اندازه گیری ضربان قلب و سطح اکسیژن خون (SpO₂). یک LED نور (سبز یا قرمز) به پوست می تابد و یک فتودیود تغییرات حجم خون ناشی از ضربان قلب را اندازه گیری می کند. (در ساعت های هوشمند و مچ بندها).
الکتروکاردیوگرافی (ECG - Electrocardiography): با استفاده از الکترودهای خشک، فعالیت الکتریکی قلب را اندازه گیری می کند. (در برخی ساعت های هوشمند و خالکوبی های الکترونیکی).
شتاب سنج و ژیروسکوپ: برای شمارش گام ها، تشخیص فعالیت (دویدن، خوابیدن)، و پایش کیفیت خواب. (در تمام مچ بندها و ساعت ها).
سنسور دما: برای اندازه گیری دمای پوست و تشخیص تب.
سنسورهای الکتروشیمیایی: برای تحلیل عرق (مانند اندازه گیری سدیم، پتاسیم، لاکتات، گلوکز) به صورت غیرتهاجمی. (پیشرفته تر).
سنسورهای خازنی و پیزومقاومتی: برای اندازه گیری فشار خون یا تنفس با استفاده از روش های غیرتهاجمی.
چالش های اصلی در سنسورهای پوشیدنی عبارتند از: مصرف انرژی بسیار پایین، مقاومت در برابر تعریق و شستشو، انعطاف پذیری و راحتی در استفاده، و دقت کافی در شرایط حرکتی. پیشرفت در مواد (مانند پلیمرهای رسانا و نانومواد) و الکترونیک انعطاف پذیر، امکان ساخت سنسورهای پوشیدنی نازک، سبک و حتی قابل کاشت را فراهم کرده است.
کاربردها: پایش مداوم بیماران قلبی، مدیریت دیابت، بهبود عملکرد ورزشی، تشخیص زودهنگام بیماری ها، و پایش سلامت سالمندان.
\[ HR = \frac{60}{PPI} \quad , \quad SpO_2 = f(R_{AC/DC}^{660nm}, R_{AC/DC}^{940nm}) \]که
\[ PPI \]فاصله بین پالس های PPG است.
