Microsoft entwickelt revolutionäres Health-Wearable

Worum es geht:

• Microsoft hatte bereits Health-Wearables auf dem Markt
• Das Microsoft Band und Band 2 bot viele Features, konnten sich unter anderem wegen Qualitätsmängeln nicht am Markt etablieren
• Microsoft hat jetzt eine neue Wearable-Technologie entwickelt, die die Grenzen von normalen Health-Trackern sprengt

Microsoft und Wearables: Leider eine kurze Geschichte. Obwohl mit dem Band und Band 2 hardwareseitig wirklich hervorragende Fitnesstracker angeboten wurden, konnten die Redmonder den wichtigen „Health“-Markt nicht durchdringen.

Der Markt hat sich mittlerweile konsolidiert. Von den zahlreichen Herstellern, die es bei Smartwatch und Fitnesstrackern gab, sind nur noch wenige große Player übrig geblieben. Apple stellt mit der Apple Watch die erfolgreichste smarte Uhr der Welt – knapp dahinter folgt Fitbit.

Die Technologie, die in Wearables steckt, wird kontinuierlich entwickelt. Apple sorgte 2018 für ein hohes mediales Interesse, als mit der Apple Watch Series 4 die EKG-Funktion vorgestellt wurde.

Trotz dieser Fortschritte, sind herkömmliche Smartwatches und Fitnesstracker noch relativ beschränkt, was die akkurate Ermittlung von Gesundheitsdaten angeht.

Microsoft hat nun eine Technologie entwickelt, die genauere Daten bezüglich Puls, Blutfluss und mehr liefert.

Microsoft entwickelt neue Health-Technologie

Das Problem von herkömmlichen Wearables beschreibt Microsoft wie folgt:

Aufgrund der eindimensionalen Natur jedes optischen Sensors, der in einer herkömmlichen tragbaren Vorrichtung enthalten ist, kann die tragbare Vorrichtung nicht überprüfen, ob der optische Sensor richtig über einer Arterie des Benutzers positioniert ist. Darüber hinaus ist die konventionelle tragbare Vorrichtung aufgrund der eindimensionalen Natur der Sensoren der konventionellen tragbaren Vorrichtung nicht in der Lage, Bewegungsartefakte zu erkennen, die ausschließlich auf dem/den vom Sensor(en) ausgegebenen Signal(en) basieren. Anders ausgedrückt, die tragbare Vorrichtung arbeitet unter der Annahme, dass sich der optische Sensor auf oder in der Nähe einer Arterie befindet. Der optische Sensor reagiert jedoch nicht nur auf Blut, das durch eine Arterie fließt, sondern auch auf Veränderungen des Umgebungslichts, die Bewegung des Benutzers (z.B. Gehen) und so weiter. Darüber hinaus ist das tragbare Gerät nicht in der Lage, zwischen Reflexionen von Blut, das durch Arterien fließt, und Schwankungen, die von anderen Quellen stammen, zu unterscheiden. Zum Beispiel, wenn ein Benutzer geht, kann sich die Bewegung des Benutzers wiederholen und sich in einem Frequenzbereich mit typischen Herzfrequenzen bewegen. In diesem Fall kann sich die Verarbeitungsschaltung an die vom optischen Sensor erfasste Bewegungsfrequenz anschließen und so eine ungenaue Herzfrequenz des Benutzers melden. Somit beschränkt sich ein herkömmliches tragbares Gerät auf die Ausgabe von Werten, die die Herzfrequenz und in einigen Fällen die Sauerstoffversorgung des Blutes anzeigen, aber diese Werte können aufgrund von Benutzerbewegungen und/oder Umgebungsbedingungen ungenau sein.

Daten wie Herzfrequenz werden durch eindimensionale Sensoren erfasst, die durch Lichtmessung, den Pulsschlag. Dieser Prozess ist fehleranfällig (falsche Position, weitere Lichtquellen können stören, etc.).

Microsoft hat deshalb eine Technologie entwickelt, die auf mehreren Ebenen Verbesserungen bringt:

Die Sensorvorrichtung beinhaltet einen mehrdimensionalen optischen Sensor, wie beispielsweise einen komplementären Metalloxid-Halbleiter-(CMOS)-Sensor, der konfiguriert ist, um Bilder mit M×N-Pixeln zu erzeugen, wobei mindestens einer von M und N größer oder gleich einem ist, und ferner worin N und M gleichwertig sein können. Die Sensorvorrichtung beinhaltet weiterhin Beleuchtungen (z.B. Leuchtdioden (LEDs)), die konfiguriert sind, um Gewebe unter der Hautoberfläche des Benutzers in einem Sichtfeld des multidimensionalen optischen Sensors zu beleuchten. Da das Blut im sichtbaren Bereich mehr Licht absorbiert als andere Stoffe in der Dermis, sind die vom optischen Sensor erfassten Reflexionen ein Indikator für Arterien und Venen im Sichtfeld des optischen Sensors. In einem nicht einschränkenden Beispiel können die Beleuchtungen so konfiguriert werden, dass sie mit der Hautoberfläche in Kontakt stehen, so dass das von den Beleuchtungen emittierte Licht in die Haut eingekoppelt und nicht von der Hautoberfläche reflektiert wird.

Ausserdem:

Die Sensorvorrichtung beinhaltet auch eine Verarbeitungsschaltung, die Bilder empfängt, die von dem multidimensionalen optischen Sensor erzeugt werden, und Werte berechnet, die auf die Hämodynamik des Benutzers hinweisen, wie beispielsweise die oben dargestellte Hämodynamik. In Bildern, die durch den multidimensionalen optischen Sensor erzeugt werden, kann die Verarbeitungsschaltung (die beispielsweise ein digitaler Signalprozessor (DSP) sein kann) eine Art von Gewebe verifizieren, das im Bild erfasst wurde (z.B. Arterie versus Nichtarterie), was eine Fähigkeit ist, die herkömmliche Sensorvorrichtungen in tragbaren Geräten aufgrund der eindimensionalen Natur der optischen Sensoren nicht bieten können. Darüber hinaus kann die hierin beschriebene Sensorvorrichtung die korrekte Platzierung der Sensorvorrichtung in Bezug auf eine Arterie (oder Vene) erkennen, einen Abstand von der Sensorvorrichtung zur Hautoberfläche erfassen und ist resistent gegen Bewegungen und entfernt Bewegungsartefakte.

Die Technologie kann in verschiedene Wearables und Geräte verbaut werden:

Darüber hinaus kann die hierin beschriebene Sensorvorrichtung unter Verwendung von handelsüblichen (COTS) Geräten hergestellt und in Geräte auf Verbraucherebene wie tragbare Geräte, Mobiltelefone und dergleichen integriert werden.

Ob Microsoft jemals wieder mit eigener Hardware in den Wearable Markt und das Geschäft mit Health-Daten einsteigen wird, bleibt derweil ungewiss – wahrscheinlicher scheint eine Lizensierung. Mit Azure hat Microsoft zudem eine potente Cloudlösung, mit deren Hilfe Anbieter ihre Projekte verwirklichen können.

Was haltet ihr von Microsofts neuer Sensortechnologie für Wearables, Smartphone und Co.?