Beyond Pathogen Filtration: Possibility of Smart Masks as Wearable Devices for Personal and Group Health and Safety Management
Notice bibliographique
Résumé
Face masks are an important way to combat the COVID-19 pandemic. However, the prolonged pandemic has revealed confounding problems with the current face masks, including not only the spread of the disease but also concurrent psychological, social, and economic complications. As face masks have been worn for a long time, people have been interested in expanding the purpose of masks from protection to comfort and health, leading to the release of various "smart" mask products around the world. To envision how the smart masks will be extended, this paper reviewed 25 smart masks (12 from commercial products and 13 from academic prototypes) that emerged after the pandemic. While most smart masks presented in the market focus on resolving problems with user breathing discomfort, which arise from prolonged use, academic prototypes were designed for not only sensing COVID-19 but also general health monitoring aspects. Further, we investigated several specific sensors that can be incorporated into the mask for expanding biophysical features. On a larger scale, we discussed the architecture and possible applications with the help of connected smart masks. Namely, beyond a personal sensing application, a group or community sensing application may share an aggregate version of information with the broader population. In addition, this kind of collaborative sensing will also address the challenges of individual sensing, such as reliability and coverage. Lastly, we identified possible service application fields and further considerations for actual use. Along with daily-life health monitoring, smart masks may function as a general respiratory health tool for sports training, in an emergency room or ambulatory setting, as protection for industry workers and firefighters, and for soldier safety and survivability. For further considerations, we investigated design aspects in terms of sensor reliability and reproducibility, ergonomic design for user acceptance, and privacy-aware data-handling. Overall, we aim to explore new possibilities by examining the latest research, sensor technologies, and application platform perspectives for smart masks as one of the promising wearable devices. By integrating biomarkers of respiration symptoms, a smart mask can be a truly cutting-edge device that expands further knowledge on health monitoring to reach the next level of wearables.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,003 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,002 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».