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一种触摸式的多模态加密生物人机接口

本研究开发了一种专门用于酶测乙醇的电流型TH传感器和一种无干扰伏安型TH传感器,用于针对对乙酰氨基酚(APAP,一种广泛使用的镇痛药物)进行靶向检测。所设计的伏安TH传感方法可以广泛检测电活性的生物标志物,尤其是在存在非靶向干扰电活性物质的情况下,可以用于检测多种药物。发达的生物分析能力和生理学研究的发现为设计基于触摸的加密生物HMI (CB-HMI;图1A)能够将用户基于触摸的输入转换为加密的生化、生物物理和生物特征指数。为了设计CB-HMI,将每个已开发的TH传感器与光体积脉搏波(PPG)传感器和指纹扫描仪集成在一个统一的平台内,允许获得额外的生物输。为了实现无缝和多模态传感器信号采集和数据处理,利用专用的信号调理电路和推理/加密算法增强了传感器读数,形成了完整的HMI解决方案。利用其生物感知/解释功能,CB-HMI可以集成到周围的物体中,以智能和交互的方式确定并为每个用户提供适当的行动方案(图1B)。为此,本研究将设计的CB-HMI应用于两个具有代表性的场景:驾驶安全和用药,其中使用开发的乙醇和APAP TH传感器分别获取相关的生化指标。因此,本研究展示了一个车辆激活系统和一个药物分配系统,其中集成的CB-HMI在提供预期服务之前独特地启用了用户生物认证(基于用户的生物状态和身份)。这些演示的应用说明了CB-HMI在升级周围物体以达到前所未有的生物感知水平方面的能力。最终,CB-HMI和其他HMI的无处不在的集成/部署将创造智能环境——配备对个人心理生理状态和需求的深刻和全面的认识——可以积极地帮助用户有效地达到最佳结果(图1C)。

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