ウェアラブル生体情報測定機器を用いた学習者の状態・特性把握手法の開発

开发利用可穿戴生物信息测量装置掌握学习者状态和特征的方法

• 批准号: 20K03183
• 负责人: 長野 祐一郎
• 金额: $ 2.83万
• 依托单位: Bunkyo Gakuin University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20K03183/
• 关键词: 生体情報; ウェアラブル; IoT; 教育評価; 発汗; 心拍数; 心拍変動; 生体計測

これまで生産した計測器に関し、ソフトウェア機能のブラッシュアップを行った。半数の計測器に関しては、未使用時にスリープする仕様であったが、スリープ中に多くの電力を消費し、1週間ほどでバッテリーが半減してしまう問題があった。ソフトウェアの該当部分を改善することで、スリープ時の消費電流を1/10程度に減少させ、待機時間が大幅に延長し、利便性が大きく改善した。また皮膚コンダクタンスの波形処理部分に関して、波形が不安定になる問題があったが、新たに約1Hzのデジタルローパスフィルターを適用することで、参加者の動きに伴って混入する高周波のノイズを効率よく除去できるように改善された。また、2021年度の測定では、参加者の体動に伴う心拍数データの欠損が認められたため、測定データをランダムにサンプルし、参加者の体動によるデータの欠損度合いの評価を行った。本研究で使用するMAXIM製MAX30101センサーは、ソフトウェアライブラリにより、測定の信頼性係数を評価することができる。センサーが測定部位に正しく接触していない事を示す係数0の頻度を評価したところ、欠損率は参加者により異なり、最大16.5%、最小で0.1%であった。欠損率の平均は8.4%であり、心拍数データからの心拍変動解析は困難であると判断された。2020年度に生産した計測器は概ね順調に動作していたが一部に故障や破損が生じていた。不足した数を補完し、より大規模な人数で測定を行うため、20台程度の増産を試みたが、パンデミックの影響による世界的な半導体サプライチェーンの混乱（具体的には心拍数センサー部分とリチウムイオン電池の入手性が著しく悪化）で構成部品を一部調達できず、モジュールの一部を生産するにとどまった。そのため、本研究は期間延長申請を行い、2023年度に改めて機器の増産と測定を試みることとなった。

This is the first time that the product has been tested. Half of the meters are in use, and when they are not in use, they consume a lot of power, and when they are not in use, they consume half of the power. This part of the software is improved, and the consumption current during the operation is reduced by 1/10, the standby time is greatly extended, and the convenience is greatly improved. The waveform processing part of the skin is related to the problem that the waveform is unstable. The new waveform is about 1 Hz. The participant's motion is mixed with the high frequency waveform. For the year 2021, the measurement of the participants 'physical activity, the number of beats, the amount of loss, the measurement of the participants' physical activity, the amount of loss, and the evaluation of the participants 'physical activity were carried out. This study uses the MAXIM system MAX30101 to evaluate the reliability coefficient of the system. The maximum and minimum loss rates for the participants were 16.5% and 0.1% respectively. The average loss rate is 8.4%, and the heart beat number is difficult to determine. In the year 2020, the production of the meter will be adjusted in sequence, and there will be some failures and damages. The number of short-term, large-scale, and large-scale measurement of the number of production test, test, and impact of the world's semiconductor market chaos (specific, the number of heart beat, the number of parts, the number of battery start, and the number of components). The application for extension of the period of this study will be carried out in 2023.