Self-navigating裤子

GPS并不是确定你所在位置的唯一方法:科学家们正在努力一种可以自动导航的裤子，它可以记录你的动作，甚至可能拯救你的生命。诺丁汉大学的特里·摩尔给了克里斯·史密斯一些基础知识……

泰瑞:这是一种利用人体来进行室内导航的方法，特别是通过测量人们走路时腿部肌肉的变化。通过测量肌肉中的电压，我们实际上可以，因此，了解一组信号意味着某人走直线或某人绕曲线。

克里斯-告诉我们你是怎么做到的?

特里:目前，我们正在把小型传感器——你可能会在医院看到的那种——粘在人们的腿上，我们正在测量不同肌肉群的电压。我们使用了动作跟踪就像你在好莱坞看到的那样他们在拍电影和其他东西，我们使用动作跟踪来确切地知道某人是如何移动的，同时，我们测量了肌肉中的电压脉冲。然后使用一种叫做机器学习的技术，我们有效地建立了一个模型，这个模型表明这组电压与这个运动相对应。

所以我们要做的测试是一旦我们有了这个模型，然后从另一组数据中，输入电压从而预测模型所说的人的移动位置。当然，然后我们用同样的跟踪动作闭合环路，我们能够测试我们的预测有多接近，仅仅基于肌肉中的电压，这与实际发生的情况是如何对应的。

克里斯-所以你得到了指纹电压分布图，如果你愿意的话，它必须与不同的肌肉运动模式相对应，这必须与人们所做的运动相对应。这意味着你知道了电压对应于人们对那个人的动作，然后，你就可以记录电压来计算出某人去了哪里。你不需要更精确的测量了。

特里:没错。这是我们在航海中所说的航位推算技术。你假设你知道你从哪里开始，但你会知道你如何从那里移动到下一个位置。所以我们这里的应用，显然我们不想把传感器粘在人身上。

克里斯:这是我的下一个问题。在腿上粘着心电图贴纸走来走去不太美观，也不太时尚。那么如何绕过这个问题，为什么要这样做呢?

泰瑞:好的。这是我们和同事研究传感器的下一个阶段。我们的目标是把传感器装进衣服里，在这种情况下是装在裤子里，这样你就不用把传感器粘上去了。它是你穿的裤子，是衣服的一部分。

克里斯:如果你穿短裤呢?

泰瑞:这是个好主意。这对穿短裤的人就不太管用了。我们关注的目标人群是，穿制服的人是理想的，比如消防员，士兵。这就是为什么在这些领域有很多应用兴趣，以便消防员知道他们在建筑物中的位置以及如何离开。所以，如果他们互相传递信息，他们就会知道他们的同事在哪里，例如，在火灾情况下，使其更安全。同样的道理也适用于处于战争状态的士兵。

克里斯:所以你的裤子比你自己更清楚你在哪里?

特里:的确，最终是的。但显然不是穿错了裤子!

克里斯-没错。超级无敌掌门狗会心脏病发作的，不是吗?但我们为什么需要这个，特里?我有一部很好用的手机——今天我就是用它来参加会议的。为什么你需要能在大楼里导航的裤子?

特里:因为我刚才说的两种情况。在战争情况下，在战斗情况下，或者在火灾情况下，你不能真正依赖他们的任何基础设施。大楼里可能有无线网络和其他敏感信号可以让你定位。你可以使用GNSS，就像我们在汽车或智能手机上使用的GPS。而且，即使在战争情况下这些信号也可能因为这样或那样的原因被故意干扰。所以，当我们看到像消防员或士兵这样的人时，我们正在尝试使用他们可以随身携带的技术，而不依赖于任何其他无线电信号。

克里斯:你可以用它来形容人们的康复吗?如果你能算出某人要去哪里，他们做得有多快，他们用了哪些肌肉群来做，那么算出他们的运动效率会很有用。

特里:是的，我们对这些领域也很感兴趣。当然，在了解人们如何从伤病中恢复，甚至在运动训练中。把它喂进去，这样它就能提供所有这些领域的重要信息。