Целью данной работы является изучение мобильных средств мониторинга биофизического напряжения человека, направленных на непрерывный мобильный анализ состояния физического тонуса или усталости человека во время выполнения им различных видов работ. Проведен сравнительный анализ четырех приборов и выявлены физические и функциональные основные особенности каждого устройства. Даны рекомендации по усовершенствованию изученных средств мониторинга.

Сфера жизнедеятельности человека в настоящее время связана со значительными нагрузками физического и психоэмоционального характера, что неизбежно отражается на параметрах функционирования его организма. Первично нагрузки и реакции на них человека проявляются в работе кардио- и нейросистем. Статистические данные современных медицинских исследований показывают, что все чаще увеличивается смертность людей, связанная с заболеваниями сердечно-сосудистой системы рис.1. [1].

Рис.1 - Структура смертности от сердечно-сосудистых заболеваний в России [1]

Часть этой проблемы связана с трудоемкими видами профессиональной деятельности и требуют проведения мониторинга и многофакторных исследований напряженности биофизического напряжения человека [2]. Для таких исследований могут применяться различные системы и устройства, часть из которых представляет собой сложное медицинское оборудование, которое может работать только в лабораторных исследованиях [3]. В то же время планы подобных исследований возможны к реализации в натурных условиях при использовании специализированных мобильных устройств, удобных и простых в эксплуатации, позволяющих накопить данные о динамике изменения биофизического состояния человека [4].

C целью выявления принципиальных технических решений подобных устройств, способных выполнить непосредственную функцию или быть положены в основу создания новых решений непрерывного мобильного анализа состояния физического тонуса или усталости человека во время выполнения им различных видов работ были изучены современные средства данного назначения. Анализ данных интернет-маркетинга позволил сгруппировать мобильные устройства. Применяемые для мониторинга биофизического состояния человека по ключевым признакам технического снаряжения (таблица 1).

мониторинг биофизическое напряжение человек

Таблица 1 - Мобильные устройства мониторинга биофизического состояния по ключевым признакам технического снаряжения

Сравнивая устройства по основному физическому принципу, можно отметить, что фитнес-браслеты, которые направлены на мониторинг состояния человека во время повседневной физической активности или тренировки, работают на основе инфракрасной технологии. Их особенность в том, что они плотно прилегают к руке, за счет чего показания снимаются наиболее точно и беспрерывно, а также с помощью специального приложения можно определить статистику физической активности.

Е-метр [3] - электронный прибор, который измеряет кожно-гальванические реакции человека, при помощи гальванометра на основе моста Уитстона. В отличии от фитнес-браслетов, это устройство необходимо использовать в конкретный момент времени, и непрерывных измерений не будет, но он может отследить бессознательные реакции человеческого организма. Аналог громоздкому медицинскому оборудованию, но компактный и беспроводной. Но не удобство в том, что прибор необходимо носить с собой и отвлекаться на измерения.

Еще более усовершенствованное мобильное средство мониторинга - очки определяющие усталость [4]. Три сенсора, установленные на оправе, снимают показания частоты моргания и фиксируют изменения электрического потенциала сетчатки и глазных мышц при движении глазного яблока. Особенность в том, что специальное приложение сообщает о переутомлении и необходимости отдыха при работе за компьютером или рекомендует остановить машину водителю, который утомлен. Но это устройство удобнее применять для неподвижной монотонной работы или же езды за рулем, а во время повышенной физической активности на рабочем месте, данный прибор не удобен и не практичен, так как время его работы составляет 8 часов и не всегда есть возможность выполнять работу в очках, так как обзорность бокового зрения снижается, что не допустимо на производстве.

Физический принцип медицинского сканера Scout [5] основан на технологии PWTT [6]. Она заключается измерении времени прохождения пульсовой волны. Измерение пульсовой волны позволяет уловить внезапное изменение кровяного давления. Универсальный сканер, со встроенными датчиками позволяет быстро определить состояние здоровья по следующим параметрам: температура тела, ритм сердца, артериальное давление и насыщенность крови кислородом. Достоинством устройства является оксигенометр - медицинский прибор который контролирует степень насыщенности крови гемоглобином - веществом, переносящим кислород в крови. Однако, данный прибор более удобен в использовании в домашних условиях. А на производстве или в любой другой трудовой деятельности, где у человека задействованы руки, данный прибор не удобен для определения работоспособности, так как, чтобы измерить им показания его нужно носить и собой и в момент измерения прикладывать ко лбу, что не всегда возможно, так как сотрудник должен быть сосредоточен на работе и на правильности ее выполнения.

Систематизация и анализ представленных данных о существующих технических и методических возможностях анализа физического состояния человека и степени его нагрузки показал, что для исследований в натурных условиях труда данные средства мониторинга в настоящем виде не подходят. Каждое из представленных устройств требует доработки. Рекомендуется фитнес-браслеты запрограммировать по новому алгоритму, чтобы отслеживать активность человека с точки зрения труда и определения уровня работоспособности в различных условиях труда. Е-метр, необходимо применять в совокупности с другими приборами, которые покажут не только психологические критерии усталости, но и физические признаки. В очках для определения усталости, необходимо поработать над энергетическим обеспечением, формой и противоударностью. Что касается сканера, Scout, то было бы удобнее, если бы, он крепился ко лбу и обладал противоударными свойствами.

Список литературы

1. Статистика заболеваний // [Вавилон]. URL: http: /vawilon.ru/statistika-zabolevanij (дата обращения 17.01.2018)

2. Глебова Е.В. Производственная санитария и гигиена труда: Учеб. пос. для вузов. - М.: Высшая школа, 2005. - 383с

3. Зайцева В.П. Валеология: формирование и укрепление здоровья: учебное пособие. Белгородская ГТАСМ, 2008. - 245с

4. Roenneberg, T, Wirz-Justice, Б., Merrow, M. Life between Cloks: Daily Temporal Patterns of Human Chronotypes // J. of Biological Rhythms. 2003. V.18 № 1. P.80.

5. Фитнес браслеты: их особенности, функции и сравнение со смарт часами [Техникка-советы]. URL: https: /tehnika-soveti.ru (дата обращения 05.01.2018)

6. Качественные и надёжные е-метры для студентов, одиторовпрофессионалов и солоодиторов // [Тета-метр]. URL: https: // theta-meter.ru/products/usb-bt40ble-theta-meter-e-meter-solocan-50mm (дата обращения 22.01.2018)

7. В Японии создали очки, определяющие степень усталости и сонливости // [Корреспондент. нет]. URL: https: // korrespondent.net/lifestyle/health/3362804-v-yaponyy-sozdalyochky-opredeliauischye-stepen-ustalosty-y-sonlyvosty (дата обращения 19.01.2018)

8. [Время электроники] // "Умные" гаджеты: минисканер расскажет о здоровье за 10 секунд. URL: http://www.russianelectronics.ru/leader-r/news/9318/doc/63522/ (дата обращения 21.01.2018)

Размещено на Allbest.ru