1. 非接觸式生命體征監測的技術原理是什麼有些嬰幼兒和老年人的監護器據說搭載了這個技術，靠譜嗎
非接觸式生命體征監測的技術原理主要包括以下幾種常見方式：
一、雷達技術原理
微波雷達：
利用微波頻段的電磁波對人體進行照射。人體的呼吸、心跳等生理活動會引起身體表面的微小位移變化，這種變化會對反射回來的電磁波信號的頻率、相位等參數產生影響。
微波雷達系統發射出特定頻率的電磁波，接收反射回來的信號後，通過對信號的分析處理，提取出與生命體征相關的信息，如呼吸頻率和心率等。例如，當人體呼吸時，胸腔的起伏會導致與雷達之間的距離發生周期性變化，從而使反射波的相位發生相應改變。通過檢測這種相位變化，可以計算出呼吸的頻率和幅度。
毫米波雷達：
毫米波雷達工作在毫米波頻段，具有更高的解析度和精度。它同樣基於電磁波的反射原理，通過發射毫米波信號並接收人體反射回來的信號來監測生命體征。
人體的心跳會引起體表微小的振動，這些振動會對毫米波信號產生調製作用。毫米波雷達通過檢測這種調制信號，可以提取出心跳的相關信息，如心率和心跳的節律等。同時，毫米波雷達還可以穿透一些輕薄的障礙物，如衣物和被褥等，實現對人體生命體征的非接觸式監測。
二、光學技術原理
光電容積脈搏波（PPG）技術：
採用特定波長的光源（如綠光、紅光或紅外光等）照射人體皮膚表面，尤其是皮膚下的微血管組織。血液中的血紅蛋白對光的吸收會隨著心臟的搏動而發生周期性變化。
當心臟收縮時，血液流向體表，光吸收量增加；當心臟舒張時，血液迴流，光吸收量減少。通過光電感測器檢測透過或反射回來的光強度的變化，將其轉換為電信號，經過信號處理和分析，可以得到與脈搏相關的信息，進而計算出心率等生命體征參數。
紅外熱成像技術：
基於人體自身發出的紅外輻射。人體不同部位的溫度分布是不同的，而且在生理狀態發生變化時，溫度也會相應改變。
紅外熱成像設備通過紅外探測器捕捉人體發出的紅外輻射，將其轉換為熱圖像。通過分析熱圖像中不同區域的溫度變化，可以監測人體的體溫分布以及與生命體征相關的溫度變化特徵。例如，在發熱檢測中，可以通過紅外熱成像快速篩查出體溫異常的人員；在睡眠監測中，可以通過監測人體表面溫度的變化來判斷睡眠狀態和呼吸情況等。
我們的嬰兒監護器應用的正是PPG技術，經過多次臨床測試，測試精準度與接觸式生命體征監護器差異小於4%。
三、聲學技術原理
聲音感測器監測：
人體的呼吸和心跳等生理活動會產生微弱的聲音信號，這些聲音信號可以通過空氣傳播或在固體介質中傳導。
非接觸式聲學監測設備利用高靈敏度的聲音感測器（如麥克風等）採集這些聲音信號。通過對聲音信號的頻率分析和模式識別，可以提取出呼吸和心跳的相關特徵。例如，呼吸聲音的頻率和節律相對穩定，心跳聲音則具有一定的規律性和周期性。通過對這些聲音特徵的分析，可以計算出呼吸頻率和心率等生命體征參數。
超聲波技術：
超聲波發射裝置向人體發射超聲波信號，當超聲波遇到人體組織時會發生反射和散射。人體的呼吸和心跳等生理活動會引起體內組織的微小位移和振動，這些變化會影響超聲波的反射信號。
接收裝置接收反射回來的超聲波信號後，通過對信號的處理和分析，可以檢測到與生命體征相關的信息。例如，通過檢測超聲波反射信號的頻率變化，可以推斷出呼吸和心跳的頻率；通過分析信號的強度和相位變化，可以了解人體內部組織的運動情況和生理狀態。
四、靠譜性分析
優勢體現其靠譜性：
非侵入性：不會對人體造成任何物理接觸或不適，尤其適用於需要長期監測的人群（如嬰兒、燒傷患者等），避免了因接觸可能導致的皮膚損傷、感染等風險。
連續性監測：能夠實現實時、連續的監測，及時發現生命體征的微小變化和異常情況，為早期疾病診斷和預防提供了有力支持。例如，在睡眠監測中，可以持續監測整個睡眠過程中的呼吸和心跳情況，及時發現睡眠呼吸暫停等潛在問題。
靈活性和便捷性：設備安裝和使用相對簡單，不受傳統電極或感測器的束縛，可以在各種環境中進行監測，如家庭、醫院病房、養老院等。這使得人們可以在日常生活中隨時了解自己的健康狀況，提高了健康管理的便利性。
技術發展和驗證使其具有一定靠譜性：
技術不斷進步：隨著感測器技術、信號處理演算法和人工智慧等領域的不斷發展，非接觸式生命體征監測技術的准確性和可靠性不斷提高。例如，先進的信號處理演算法可以有效地去除環境雜訊和干擾信號，提高生命體徵信號的提取精度；人工智慧技術可以通過對大量數據的學習和分析，實現更准確的生命體征識別和異常檢測。
臨床驗證和研究：許多非接觸式生命體征監測設備經過了嚴格的臨床驗證和研究。在醫院、科研機構等場所進行的大量實驗和實際應用案例表明，這些技術在一定條件下能夠提供可靠的生命體征監測結果。例如，一些基於雷達技術的非接觸式監測設備已經在醫院的重症監護室中得到應用，並取得了良好的效果。
仍存在一些挑戰和局限性：
環境干擾：環境中的電磁干擾、光線變化、聲音雜訊等因素可能會對監測結果產生影響。例如，在電磁環境復雜的場所，雷達信號可能會受到干擾，導致生命體征監測的准確性下降；在強光或光線變化劇烈的環境中，光學監測設備的性能也可能受到影響。
個體差異：不同人的身體特徵、生理狀態和行為習慣等存在差異，這可能會影響非接觸式監測技術的准確性和適應性。例如，肥胖人群、皮膚色素沉著較多的人群或佩戴有金屬飾品的人群，可能會對某些光學或電磁監測技術的信號產生干擾，導致監測結果不準確。
精度和可靠性有待進一步提高：雖然非接觸式監測技術在一些應用場景中表現出了較好的性能，但與傳統的接觸式監測方法相比，在某些情況下其精度和可靠性仍有待提高。例如，在對生命體征的細微變化監測或對某些特殊疾病的診斷方面，非接觸式技術可能還無法完全替代傳統的醫療設備和監測方法。
總體而言，非接觸式生命體征監測技術在不斷發展和完善中，具有很大的潛力和應用前景。在合適的應用場景下，並結合適當的技術手段和數據處理方法，它可以提供可靠的生命體征監測結果。然而，我們也需要認識到其存在的局限性，並不斷進行技術創新和改進，以提高其准確性和可靠性。
2. 健康監測概述
健康監測是工程項目的持續質量控制，確保結構在使用階段保持安全性與耐久性。通過實時監測，我們能夠預測潛在的質量安全問題，並提前採取措施，避免嚴重後果。現今，健康監測已成為一個新興研究領域。
與傳統的靜態、被動、非實時監測不同，現代健康監測系統採用動態、主動、實時監測方法。它包括智能感測器系統、信息採集與處理系統、數據採集與傳輸系統、信息分析系統（損傷識別、模型修正及安全預警），以及數據管理系統。這些子系統緊密協作，共同構成一個全面的健康監測系統。
健康監測系統的關系與流程如圖所示。它以智能感測器獲取結構實時數據，通過信息採集與處理系統進行初步分析，然後數據傳輸至數據採集與處理系統，進一步分析處理。信息分析系統對數據進行深入分析，識別潛在損傷，修正模型，並進行安全預警。同時，數據管理系統負責存儲、檢索和更新監測數據。
現代健康監測系統能夠為結構提供持續的健康評估，確保其在長時間內的安全使用。它通過實時監測與預測性維護，極大地提高了工程項目的可靠性和安全性。未來，隨著技術的不斷進步，健康監測將發揮更加重要的作用，為我們的基礎設施提供更全面、更有效的安全保障。