麻省理工学院的研究人员首次开发出了缝在纺织品中的纤维，不仅可以记录用户的活动，而且通过人工智能，他们可以评估数据并直接在系统中存储信息:这是未来可穿戴设备的一项技术。
约尔·芬克(Yoel Fink)是材料科学与工程系、电气工程与计算机科学系的教授，电子研究实验室的首席研究员，也是这项研究的高级作者，他说，数字纤维扩大了织物揭示人体隐藏模式的可能性，可用于身体性能监测、医学推断和早期疾病检测。
芬克和他的同事描述了数字光纤的特点自然通讯．
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多年来，可穿戴计算技术对运动员和医生的重要性越来越大。用户在身上佩戴传感器，例如作为衣服的一部分。这些可穿戴设备将数据发送到外部系统进行评估，例如智能手表或智能手机。到目前为止，电子纤维一直是模拟的。他们发射了一个连续的电信号。
麻省理工学院(MIT)的工程师们又向前迈进了一大步。他们现在展示了可编程纤维带来了新的创新服务的可穿戴设备。它的数字光纤首次包含存储器、温度传感器和训练有素的神经网络程序，可以分析身体活动。开发人员希望发现人体中隐藏的模式，以提高运动员的表现，或在症状出现之前就发现疾病。你的信号是数字的;只有两个状态，即“0”和“1”。
记忆和更多
这种新型纤维是通过将数百个方形硅微型数字芯片放入预制体中，然后用于制造聚合物纤维而制成的。通过精确控制聚合物流动，研究人员能够制造出一种芯片之间连续电连接的光纤，长度超过数十米，贝基·哈姆报道。麻省理工学院新闻。
这种纤维本身又细又柔韧，可以穿过针，缝进面料里，至少洗10次也不会分解。麻省理工学院博士生、该研究的合著者之一加布里埃尔·洛克(Gabriel Loke)说。“当你把它放进衬衫里时，你根本感觉不到它。你不会知道它在那里。”
制造数字纤维“开辟了不同领域的机会，实际上解决了功能性纤维的一些问题，”他说。
例如，它提供了一种从光纤一端的一点控制光纤内单个元素的方法。洛克解释说:“你可以把我们的光纤想象成一条走廊，这些元素就像房间一样，它们都有自己独特的数字房间号。”研究小组设计了一种数字寻址方法，允许他们“打开”一个元素的功能，而无需打开所有元素。
数字光纤还可以在存储器中存储大量信息。研究人员能够在光纤上写入、存储和读取信息，包括767千比特的全彩短片文件和0.48兆字节的音乐文件。这些文件可以在不断电的情况下保存两个月。
洛克说，当他们为这种纤维想出“疯狂的想法”时，他们想到的是应用，比如一件婚纱，在它的织物编织中存储数字婚礼音乐，甚至把纤维的创造故事写进它的组件中。
芬克指出，麻省理工学院的这项研究与米萨基安领导的罗德岛设计学院纺织系密切合作。Gitelson-Kahn将数字纤维融入针织衣袖中，从而为创造第一件数字服装铺平了道路。
身体人工智能
这种光纤还向人工智能领域迈进了几步，在光纤存储器中包含了一个1650个连接的神经网络。研究人员将这种纤维缝在一件衬衫的腋窝周围，然后用这种纤维收集了一名穿着这件衬衫的人270分钟的体表温度数据，并分析了这些数据与不同的身体活动是如何对应的。在这些数据的训练下，纤维能够以96%的准确率确定穿着它的人从事的活动。
研究人员说，在纤维中添加人工智能组件进一步增加了它的可能性。洛克说，随着时间的推移，带有数字组件的面料可以在全身收集大量信息，这些“丰富的数据”非常适合机器学习算法。
他说:“这种面料可以提供大量和高质量的开源数据，以提取出我们以前不知道的新身体模式。”
有了这种分析能力，有朝一日，这些纤维可以实时感知并提醒人们的健康变化，比如呼吸衰竭或心跳不规则，或者在训练期间向运动员传递肌肉激活或心率数据。
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这种光纤由一个小型外部设备控制，因此下一步将是设计一种新的芯片作为微控制器，可以在光纤内部连接。
洛克说:“当我们能够做到这一点时，我们就可以称之为光纤计算机。”
这项研究得到了美国陆军士兵纳米技术研究所、国家科学基金会、美国陆军研究办公室、麻省理工学院海洋基金和国防威胁减少局的支持。
