Pentagon Mapping Wearable Sensor Tech

AUFKOMMENDE TECHNOLOGIEN

Foto des Verteidigungsministeriums

HONOLULU – Tragbare Sensoren, die die Vitalfunktionen von Sportlern verfolgen, sind in heutigen Sportarenen weit verbreitet.

Und von der Öffentlichkeit getragene Smartwatches können die Gesundheit eines Benutzers überwachen.

Verschiedene Behörden und Labore des Verteidigungsministeriums haben im letzten Jahrzehnt auch untersucht, wie der aufstrebende Bereich der „Wearables“ Kriegskämpfern in Kampfgebieten zugute kommen könnte.

Jetzt versucht das Pentagon, alle laufenden Programme in den Griff zu bekommen und einen Fahrplan für die Zukunft der Technologie auszuarbeiten.

Dave Restione, Direktor des Wearables-Pilotprogramms des Verteidigungsministeriums im Büro des Unterstaatssekretärs für Beschaffung und Aufrechterhaltung der Abteilung für chemische und biologische Verteidigung, sagte, die Studie zu allen Programmen des Verteidigungsministeriums sei auf Geheiß seines Chefs William LaPlante erfolgt .

„Ich denke, der Unterstaatssekretär hat letztes Jahr bemerkt, dass im gesamten Ministerium so viele verschiedene Anstrengungen unternommen wurden, dass wir in ein paar Jahren Soldaten, Matrosen, Flieger usw. haben würden, die sechs Uhren, fünf Brustgurte und zehn Ringe tragen würden“, sagte Restione während einer kürzlichen Podiumsdiskussion auf der Pacific Operational Science and Technology-Konferenz der National Defense Industrial Association in Honolulu.

Tragbare Sensoren gibt es in vielen Formen und Formen, darunter Uhren und Ringe, die auf dem Verbrauchermarkt auftauchen, Patches, die Brustgurte von Fußballspielern, in Kleidung verflochtene Spezialstoffe und Sensoren, die an einer Person baumeln, die in der Luft nach chemischen oder chemischen Stoffen schnüffelt Biologische Mittel.

Militärische tragbare Sensorprogramme werden im Allgemeinen in drei Kategorien unterteilt: medizinische Versorgung – einschließlich Triage auf dem Schlachtfeld und Diagnose von Krankheiten im Voraus; Verfolgung der körperlichen Leistung; und die Erkennung chemischer oder biologischer Angriffe, sagte er.

Die erste Kategorie habe durch das CARES-Gesetz während der COVID-19-Pandemie viel Aufmerksamkeit und Forschungs- und Entwicklungsgelder erhalten, während die Defense Threat Reduction Agency großes Interesse an der Frühwarnung vor Chemie-Bio-Angriffen gehabt habe, bemerkte er.

Was die Überwachung der Vitalfunktionen betrifft, sendet ein Körper etwa 12 grundlegende Indikatoren aus, die von minimalinvasiven Sensoren erfasst werden können. Die unzähligen Programme verschiedener Gemeinden, die sich alle mit den Vorteilen jeder der zwölf Kategorien befassten, seien ein weiterer Grund, warum LaPlante seine Bemühungen bündeln wollte, sagte er.

Zum Beispiel die Körpertemperatur. „Es gab eine ganze Reihe von Programmen, die sich mit der Minimierung von Hitzebelastungen oder der Identifizierung von Hitzebelastungen oder überschüssiger Hitze befassten“, sagte Restione. Ebenso gab es mehrere laufende Programme zur Untersuchung und Überwachung von Schlafmustern.

Das Indo-Pazifik-Kommando, das die Konferenz mitveranstaltete, leitete eines der Programme. Auf Hawaii gebe es viele Mitarbeiter, die unter Schlafmangel stünden und jeden Tag um 3 Uhr morgens aufstehen müssten, um an Besprechungen im Pentagon teilzunehmen, bemerkte er.

„Wir haben auf der kommerziellen Seite sicherlich festgestellt, dass die Technologie für die Hardware recht robust ist. Und deshalb nutzen wir dies in den von uns durchgeführten Studien. Wir versuchen nicht, eine neue Hardwarelösung zu entwickeln“, sagte Restione.

Die einjährige Studie zu Wearables begann im August 2022 und solle voraussichtlich nach 12 Monaten abgeschlossen sein, sagte er. Es werde Erkenntnisse und Empfehlungen für die Wearables-Sensor-Community enthalten und eine Empfehlung dazu geben, welche Behörde der führende Synchronisierer in der gesamten Abteilung sein sollte, sagte er.

Chris Kiley, leitender Wissenschaftler der Abteilung für digitales Gefechtsraummanagement der Defense Threat Reduction Agency in der Abteilung für chemische und biologische Technologien des Forschungs- und Entwicklungsdirektorats, sagte, die Agentur sei an tragbaren Sensoren interessiert, weil sie weniger reaktionär sein wolle.

„Wir warten darauf, dass unsere Soldaten nach einem chemischen oder biologischen Angriff offensichtliche Anzeichen und Symptome zeigen, bevor wir Maßnahmen ergreifen, unsere Screening-Tests nutzen und dann Gegenmaßnahmen ergreifen“, sagte er.

„Wir versuchen, dem zuvorzukommen, bevor wir offensichtliche Anzeichen und Symptome haben, um diese Mittel früher einzusetzen, um Missionsunterbrechungen zu reduzieren“, sagte er.

Was biologische Angriffe oder natürlich vorkommende Krankheiten betrifft, so konnte die Behörde mithilfe eines tragbaren Geräts beweisen, dass sie COVID-19 etwa zwei Tage vor Beginn der ersten Symptome einer Person erkennen konnte. Nun möchte die Behörde wissen, ob die gleichen Computersoftwarealgorithmen, die in diesem Programm verwendet werden, auch bei anderen übertragbaren Krankheiten funktionieren könnten, sagte er.

Zur Unterstützung stehen ihr Millionen Stunden an Daten aus dem COVID-Programm zur Verfügung, und nun möchte die Behörde künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen nutzen, um diese Daten zu sortieren und zu sehen, was sie sonst noch tun kann, fügte er hinzu.

„Wir nehmen den Algorithmus, der anhand der COVID-Daten trainiert wurde, und wenden ihn auf Influenza an. Es hat noch nie eine Grippe gegeben. Ist es etwas, das bei einer anderen Atemwegserkrankung wirken könnte?“ er hat gefragt.

Bislang habe die Untersuchung der Behörde gezeigt, dass das Gerät zwar den Grippevirus auffängt, aber bisher habe es nicht die zweitägige Vorlaufzeit erreicht, die die Technologie bei COVID gezeigt habe, fügte er hinzu.

Das Programm befasst sich auch mit der atembasierten Diagnostik, die sich noch im Anfangsstadium befindet. „Hier muss viel Forschung und Entwicklung betrieben werden“, sagte er.

Peter Shoubridge, Chef für Land- und gemeinsame Kriegsführung bei der Defence Science and Technology Group der Australia Defence Force, sagte, Australien, die Vereinigten Staaten und das Vereinigte Königreich arbeiteten gemeinsam an mehreren tragbaren Technologieprogrammen.

„Sie haben eine Menge verrauschter Daten. Wie nutzen Sie dann Datenanalysen und KI wirklich, um wirklich nach Mustern zu suchen, das ganze Rauschen herauszufiltern und zu versuchen, das alles zu verstehen?“ er hat gefragt.

„Wir betrachten den Menschen als Sensor und versuchen, uns darauf zu konzentrieren, herauszufinden, wie Menschen krank werden und warum sie krank werden“, sagte er.

Die Chemie-Bio-Sensoren blicken nach außen, und die Sensoren für die Früherkennung von Krankheiten und die menschliche Leistungsfähigkeit blicken nach innen. Die Herausforderung bestehe darin, Korrelationen zwischen beiden herzustellen, sagte er.

„Kann dies die Situation verstärken, bestätigen oder korrelieren und Ihnen dabei helfen, mit all den verrauschten Daten umzugehen und bei einigen dieser Zusammenhänge zu helfen, indem wir die beiden Dinge zusammenbringen?“ er hat gefragt.

Neben der Erkennung chemischer oder biologischer Angriffe erwägt Australien auch gezielte Energieangriffe, fügte er hinzu.

Während Shoubridge das Havanna-Syndrom nicht erwähnte, gingen medizinische Experten, die Zugang zu den ersten Opfern der mutmaßlichen Angriffe auf Mitglieder des US-Geheimdienstes hatten, davon aus, dass die Symptome der mysteriösen Krankheit durch gerichtete Energie verursacht worden sein könnten, die das Innenohr beeinflusste.

Ein möglicher Detektor für diese Energie ist ein „Performance Patch“, ein tragbarer Sensor, den Australien entwickelt hat und der zunächst zur Erfassung von Messwerten zur menschlichen Leistung verwendet wurde. „Wir haben versucht, diese Arbeit anzupassen und zu ergänzen, um zu versuchen, einige dieser Bedrohungen und Belastungen für den Körper zu identifizieren“, sagte er.

Man habe sich zunächst mit Hitzestress, körperlichem Stress und Muskel-Skelett-Stress befasst und dann begonnen, psychologische und psychosoziale Probleme zu untersuchen, sagte er.

„Schlaf ist ein großes Thema“, fügte er hinzu. Australien habe mit seinen U-Booten zusammengearbeitet, sich den Unterwasserbetrieb und das Schlafverhalten angesehen und versucht, die in zivilen Schlafzentren verwendeten Techniken anzupassen, sagte er.

Restione sagte, dass es beim diesjährigen Talisman Sabre, einer alle zwei Jahre stattfindenden Militärübung mit Australien und den Vereinigten Staaten, viele Experimente mit tragbaren Sensoren geben werde. Einige der Experimente werden zur Erstellung der Roadmap beitragen, die später im Jahr 2023 abgeschlossen werden soll.

Mittlerweile werde die Gesamtstudie von mehreren Arbeitsgruppen durchgeführt, die viele Fragen zum Nachdenken hätten, bemerkte er.

Eine davon sei Cybersicherheit, sagte Restione.

„Wir müssen sicherstellen, dass wir die Kontrolle über die erfassten Daten behalten. Wir müssen das positiv kontrollieren. Das funktioniert nicht immer bei jedem kommerziellen Modell“, sagte er.

Dann gibt es noch die regulatorischen Fragen. Müssen die tragbaren Sensoren beispielsweise von der Food and Drug Administration zugelassen werden?

Was die Politik betrifft: Kann das Militär jemanden dazu zwingen, ein Gerät zu tragen, und unter welchen Bedingungen würde er es tragen? Was sind die ethischen Implikationen? er hat gefragt.

Ein Soldat, der nicht im Dienst ist, möchte vielleicht in eine örtliche Bar gehen, etwas trinken und ein wenig entspannen. Sind die erfassten Daten, wenn die Person betrunken ist, etwas, worüber ein Dienst Bescheid wissen muss?

Was ist mit den von den Geräten ausgesendeten Hochfrequenzsignalen? Sie könnten Stellungen an den Feind abgeben, bemerkte er.

Die Studie wird einen Technologieüberblick umfassen, um zu sehen, welche Arten von tragbaren Technologien in der Wissenschaft, der Industrie sowie in Labors und Dienstleistungen verfolgt werden.

Die Roadmap werde darlegen, welche Hardwarelösungen zu den verschiedenen Betriebskonzepten passen, fügte er hinzu.

„Je nachdem, wo man sich befindet, kann es ganz unterschiedlich sein. Wenn Sie im Ausland an einer Operation teilnehmen, benötigen Sie möglicherweise ein kleineres Gerät, während die Uhr und der Ring in einer Garnison möglicherweise einwandfrei funktionieren“, sagte er.

Außerdem werde man sich mit den konkreten Technologiereifegraden für die verschiedenen in Arbeit befindlichen Lösungen befassen, fügte er hinzu.

Und schließlich werde der Bericht die Führungspersönlichkeit für Wearables im Verteidigungsministerium identifizieren oder wer alle auf Abteilungsebene zusammenbringen sollte, sagte er.

„Es ist so etwas wie ein Katzenhüteprojekt“, sagte Restione. ND

Themen:Verteidigungsinnovation, Verteidigungsministerium

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