一个物联网(物联网)码头盔可以被定义为一个头盔与电子集成传感、报警、通讯设备和使用不仅是保护首饰也为提高用户提供智能服务能力或者减少伤害和死亡的风险。这种技术可以通过活动受益用户(gydF4y2Ba 1gydF4y2Ba],生理[gydF4y2Ba 2gydF4y2Ba)和环境(gydF4y2Ba 3gydF4y2Ba)监测或位置共享(gydF4y2Ba 4gydF4y2Ba]。随着计算能力和微电子学的进步,健康和安全可以进一步提升实时生理测量功能和数据处理,可以提供可行的和重要的个人信息,他们的周围环境gydF4y2Ba 5gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 9gydF4y2Ba]。具体来说,智能头盔,个人防护设备,可以用来降低伤害,保证安全,特别是在危险的职业,使伤员的回归快速和容易。然而,由于最近的智能头盔的发展,以前的出版物缺乏深入审查现有的智能头盔的多样性和未来可能的研究创新对健康和安全的目的。类似于可穿戴传感器、智能头盔正在越来越多地用于解决健康和安全问题(gydF4y2Ba 10gydF4y2Ba]。目前,可用商业系统和研究主要集中在摩托车头盔和国防人员申请,戴着智能头盔是强制性的或推荐的地方。gydF4y2Ba

先前的研究已经表明智能头盔的潜在的应用在不同的场景,如行业,首先回应的应用程序,和健康跟踪(gydF4y2Ba 11gydF4y2Ba]。例如,建筑行业已通过使用智能头盔通过监测工作场所健康和安全管理环境或工人的生理信号gydF4y2Ba 12gydF4y2Ba]。当建筑工人容易坠落和物体坠落,大多数研究认为惯性测量单元(IMU)传感器来检测事故gydF4y2Ba 13gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 16gydF4y2Ba]。搜索引擎优化等的研究(gydF4y2Ba 17gydF4y2Ba和Pirkl等gydF4y2Ba 18gydF4y2Ba)利用超声波传感器量化空间维度通过测量波边界和地板安全通过测量墙的密度。其他工业应用包括DAQRI智能头盔使用增强,混合现实用户增强对象识别、资源管理、和热视力(gydF4y2Ba 19gydF4y2Ba]。骑摩托车的人,一个聪明的头盔可以发送消息到最近的医院如果骑手在事故中涉及gydF4y2Ba 20.gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 21gydF4y2Ba]。此外,酒精含量的酒精传感器可以测量骑手和锁定点火系统如果水平高于某个阈值(gydF4y2Ba 22gydF4y2Ba]。第一反应者,智能头盔可以提供个人热扫描来检查COVID-19症状(gydF4y2Ba 23gydF4y2Ba)或骨折等损伤(gydF4y2Ba 24gydF4y2Ba]或出血[gydF4y2Ba 25gydF4y2Ba]。一个物联网智能头盔也可以实时追踪响应机组的状态和报告回中央控制中心(gydF4y2Ba 23gydF4y2Ba]。随着互联网的发展,战场上的事情,智能头盔在军队正变得越来越突出(gydF4y2Ba 26gydF4y2Ba]。此外,智能头盔可以作为健康追踪器获得生理、行为、和上下文数据诊断、治疗和管理的慢性病和否定受伤的风险,如下降的老年人gydF4y2Ba 27gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

智能头盔上有几项研究技术,专注于特定领域的应用程序。例如,Fernandez-Carames et al (gydF4y2Ba 28gydF4y2Ba]介绍了一个智能头盔的智能服装,并把它跟聪明的增强现实眼镜。同样,Campero-Jurado et al (gydF4y2Ba 29日gydF4y2Ba)描述了可能的集成人工智能技术与智能头盔来提高工人的安全。Mardonova et al (gydF4y2Ba 30.gydF4y2Ba]描述的使用可穿戴传感器技术在矿业和其他应用程序来提高采矿的安全操作和提高工人的健康。同样,史等(gydF4y2Ba 26gydF4y2Ba)综述了可穿戴设备申请军事和基于身体传感器网络提出了一个框架。gydF4y2Ba

本文提出了一种智能头盔的综合分析技术及其对健康和安全的主要特点和应用,提供了一个展示其实现最相关的挑战。因此,我们的首要目标是阐明智能头盔的主要目的和域通过传感技术来改善健康和安全,推理和驱动。这是通过解决以下问题:gydF4y2Ba

本文的其余部分组织如下。在选择包含所需的关键字的研究,我们评估智能头盔的文章,以确保质量的原型。然后我们分类,并总结了研究基于他们的领域,目的,和传感器使用。最后,我们讨论了发现和回顾了智能头盔技术趋势,识别主流技术的局限性,并概述了在更广泛的范围内的主要挑战。gydF4y2Ba

寻找适当的研究是使用以下电子数据库:执行网络科学,ScienceDirect,谷歌学者。以下结合使用搜索条件:“智能头盔”和“传感器。“复制研究开始前选择删除。资格检查进行标题、关键词、文摘的研究。全文复制所有可能相关的论文和论文不足的信息抽象来确定资格。包含和排除标准如下:gydF4y2Ba

•类型的方法:研究报告等智能传感使用自定义传感器红外(IR)、超声波、压电、温度、和GPS传感器包括在内。描述基于互联网的干预研究,概念技术,碰撞测试头盔设计没有传感器组件被排除在外。gydF4y2Ba

•类型的结果:研究报告结果将原型和传感器数据被包括在内。报纸提供的描述智能头盔,但没有实验结果被排除在外。gydF4y2Ba

•语言和时间框架:英文全文包括在审查中。考虑到技术发展的趋势,只有论文2010年1月至2021年12月被包括在内。gydF4y2Ba

选择的一项研究中,按照合格标准,进行独立的2作者:与临床背景和技术背景。没有病例2作者之间的分歧。gydF4y2Ba

提取的信息包括以下几点:(1),(2)智能头盔的目的,(3)传感器使用,和(4)验证。我们也进行了自我评估的质量回顾文章基于5标准;测试环境,原型质量、可行性测试、传感器标定、和智能头盔的多功能性(gydF4y2Ba 文本框1gydF4y2Ba)。每个标准得分从1到3,分数范围从5到15的总和,因为之前的研究使用这种得分概述论文的质量审核(gydF4y2Ba 32gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 35gydF4y2Ba]。这个想法的gydF4y2Ba 评估分数gydF4y2Ba起源于苏瑞et al(的工作gydF4y2Ba 32gydF4y2Ba),AtheroPoint的基于人工智能的Bias-AP (ai)偏差检测偏差的风险研究中选择的过程。通过与每个属性评分的研究,我们试图展示智能头盔研究的总体趋势。此外,研究共同评估基础上的投影的特征提供了一个统一的形式揭示使他们有利的或不利的,要可以翻译这些特征来解释在现实环境下实现的。gydF4y2Ba

总结了在棱镜流程图gydF4y2Ba 图1gydF4y2Ba,总共有87(6.86%)记录了从网络科学,149(11.75%)从EBSCO ScienceDirect 248(19.55%)和784年(61.83%)从谷歌学者导致共有1268篇期刊论文。4数据库,535(42.19%)重复识别和移除。共有624名额外的记录被主要是因为他们报道了其他技术或其他领域或两者兼而有之。有些论文写在除英语之外的其他语言(n = 53岁,9.9%),无法访问(n = 50, 9.3%),或处理头盔的设计(n = 75, 14.0%)。额外的52篇论文被排除在外,因为他们没有合适的智能头盔或报告没有报告传感器。这消除了57全文论文剩下的需要考虑。gydF4y2Ba

评估目标的质量研究中,我们排名智能头盔原型基于上述评分标准。共有34的研究提供了一个实际的原型智能头盔和包含在分析中所示gydF4y2Ba 图2gydF4y2Ba。原始截止与SD 0.5平均得分是2.0,higher-than-threshold研究提供一种实用和验证智能头盔的原型。评估标准分布表明,大多数的文章关注传感器标定的可行性试验的原型是最不得分gydF4y2Ba 图3gydF4y2Ba。gydF4y2Ba

智能头盔可以根据他们的功能分类,目的,和领域的使用。先前的研究在智能头盔主要集中在体育、工业安全、协助实施急救,和健康跟踪。gydF4y2Ba 图4gydF4y2Ba显示了57分布选定的文章。文章的数量提出了智能头盔原型为工业、体育、第一响应者,健康跟踪应用18 (53%)(gydF4y2Ba 13gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 18gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 36gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 47gydF4y2Ba),7 (21%)(gydF4y2Ba 48gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 54gydF4y2Ba),4 (12%)[gydF4y2Ba 55gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 58gydF4y2Ba)和5 (15%)(gydF4y2Ba 59gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 63年gydF4y2Ba),分别。文章的数量,包括模块模拟原型为工业,运动和健康跟踪应用程序5 (22%)(gydF4y2Ba 64年gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 68年gydF4y2Ba),16 (70%)(gydF4y2Ba 69年gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 84年gydF4y2Ba),2 (9%)gydF4y2Ba 85年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 86年gydF4y2Ba),分别。gydF4y2Ba 图5gydF4y2Ba提供了一个智能头盔的进一步分类根据他们的健康和安全促进的目的:活动风险感知(ARS),生理传感(PRS)风险,环境风险感知(人),和风险事件报警(REA)。gydF4y2Ba

通常,智能头盔由单片机处理传感器数据;液晶显示器或有机发光二极管为通知查看面板;警告的发光二极管;和无线射频、蓝牙或无线蜂窝网络模块传输数据。不同的传感器可以用来实现特定的功能检测和报告等头碰撞,空气质量检查,或SOS消息传输。gydF4y2Ba 图6gydF4y2Ba介绍常用的传感器在智能头盔。活动的风险感知,影响传感器和IMU广泛用于检测头部损伤(gydF4y2Ba 13gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 16gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 18gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 36gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 37gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 40gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 46gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 52gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 55gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 57gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 61年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 63年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 66年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 70年gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 73年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 75年gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 78年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 80年gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 83年gydF4y2Ba),和一个红外传感器或力敏电阻器(FSR)是用来证实一个工人是否有戴头盔(gydF4y2Ba 36gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 39gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 48gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 49gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 67年gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 70年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 73年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 74年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 79年gydF4y2Ba]。监测生理变化、体温、photoplethysmogram,脑电图传感器采用(gydF4y2Ba 13gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 37gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 40gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 42gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 43gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 47gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 57gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 58gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 64年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 67年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 68年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 72年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 80年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 84年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 86年gydF4y2Ba]。酒精传感器是用来防止过度饮酒而骑摩托车(gydF4y2Ba 49gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 52gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 69年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 76年gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 78年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 82年gydF4y2Ba]。分析可能危及用户的外部因素,气体,温度和湿度传感器是使用[gydF4y2Ba 15gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 17gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 36gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 38gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 39gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 42gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 45gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 64年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 67年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 68年gydF4y2Ba]。红外相机可用于温度扫描(gydF4y2Ba 18gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 55gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 56gydF4y2Ba]。最后,GPS和全球移动通信系统和通用分组无线业务采用传感器附近的事故报告(gydF4y2Ba 51gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 55gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 56gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 62年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 65年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 70年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 75年gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 78年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 80年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 82年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 83年gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba 多媒体附录1gydF4y2Ba(gydF4y2Ba 13gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 18gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 36gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 63年gydF4y2Ba)总结了34个原创文章,已经报道了原型的发展提出智能头盔。每一篇文章分类根据应用领域,研究的目的,所使用的传感器,无线协议,验证方法,评估分数。gydF4y2Ba

主要功能的智能头盔是秋天检测、健康监测、事故预防、酒精检查,位置报告和遇险警报所示gydF4y2Ba 多媒体附录1gydF4y2Ba。乌兹别克斯坦伊斯兰运动传感器和加速度计采用检测头部位置变化或突然加速(在某一方向上gydF4y2Ba 13gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 16gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 18gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 37gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 44gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 46gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 55gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 57gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 59gydF4y2Ba]。卫生监测、各种生理传感器,如温度(gydF4y2Ba 14gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 15gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 39gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 40gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 42gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 43gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 47gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 52gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 54gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 57gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 60gydF4y2Ba)、心率(gydF4y2Ba 14gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 40gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 42gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 43gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 57gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 58gydF4y2Ba)、湿度传感器(gydF4y2Ba 15gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 38gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 42gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 54gydF4y2Ba),和酒精传感器(gydF4y2Ba 49gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 51gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 69年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 76年gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 78年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 82年gydF4y2Ba)用于连续监测。即特定的传感器被用来获得智能头盔的某些特性。虽然直接读数传感器输出足够的某些特性,研究人员还提出替代方案或推断其他功能。例如,可以使用一个红外传感器作为近距离传感器红外反射的时间取决于两个对象之间的距离。它也可以用来检测头盔是否磨损或不gydF4y2Ba 36gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 40gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 67年gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 70年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 73年gydF4y2Ba]。FSR是一个简单的电阻的电阻变化一个外力时,它可以用来检测一个头盔被评估穿阻力的变化(gydF4y2Ba 48gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 49gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 68年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 74年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 79年gydF4y2Ba]。检查异常运动,加速度计和陀螺仪经常采用。然而,加速改变或时间的差异,也可以表示头部运动异常(gydF4y2Ba 49gydF4y2Ba]。此外,如果倾角测量的加速度计在一段时间内保持不变,它可能推断出用户是无意识的gydF4y2Ba 73年gydF4y2Ba]。一项研究使用了一个无刷直流风扇作为速度传感器风扇的速度正比于它的速度(gydF4y2Ba 48gydF4y2Ba]。超声波传感器,光探测和测距通常用来测量距离;然而,减反射信号可能表明材料的密度(gydF4y2Ba 18gydF4y2Ba)或地面安全(gydF4y2Ba 17gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba 表1gydF4y2Ba总结了这些特性如何受到从传感器中提取各种形式的支持。gydF4y2Ba

在这次审查中,我们总结了发表文献智能头盔使用的传感器技术和关键特性之间的2010年和2021年(12年)。与智能系统和传感器的日益增长的需求提供即时,这些研究提供可能的小说功能并提出智能头盔的潜在的部署。大多数的研究是建立在环境带头盔是强制或建议,如职业健康和安全应用,广泛研究,如图所示gydF4y2Ba 图4gydF4y2Ba。智能头盔可能用于建筑(gydF4y2Ba 13gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 17gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 18gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 37gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 39gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 40gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 65年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 66年gydF4y2Ba,煤矿gydF4y2Ba 36gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 38gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 42gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 64年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 68年gydF4y2Ba)、摩托车(gydF4y2Ba 48gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 52gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 69年gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 78年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 80年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 82年gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 84年gydF4y2Ba),和骑自行车gydF4y2Ba 54gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 79年gydF4y2Ba],警察[gydF4y2Ba 56gydF4y2Ba和消防gydF4y2Ba 55gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 57gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 58gydF4y2Ba),和健康跟踪(gydF4y2Ba 59gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 63年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 85年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 86年gydF4y2Ba)应用程序。57中考虑的文章,为智能头盔有4个主要的领域:农业研究所,PRS,人,和意图,见gydF4y2Ba 图5gydF4y2Ba。此外,传感器通常采用智能头盔提出了用于各种目的gydF4y2Ba 图6gydF4y2Ba。最后,34个原始文章提出原型中概述gydF4y2Ba 多媒体附录1gydF4y2Ba和gydF4y2Ba 表1gydF4y2Ba根据他们的关键特性和验证方案。此外,我们在综述文章表现评估得分显示之前做了智能头盔研究的一般趋势。这种模式采用最近人工智能研究,非随机研究的干预可能有偏见的影响。一般来说,原始截止将消除潜在的偏见的研究,但我们跳过这一步,因为少量的研究(n = 34)。评估得分的结果表明:大多数研究试图表明传感器校准结果或模拟提供概念证明。5日的平均分数评估得分标准是2的3测试环境,2.1原型质量,1.6可行性测试,2.1 2.3传感器校准,多才多艺。因此,研究智能头盔缺乏可行性测试,实际现场使用智能头盔的示威活动控制的实验室里进行设置。然而,工人的安全不仅是个人生活密切相关,但也可能导致严重的火灾或爆炸等事故;例如,一个人管理一个核电站是受伤。似乎在这个问题,智能头盔的需求,但也有数量有限的商业产品在试点阶段。 Therefore, we would like to further discuss further design considerations for personal safety, the general acceptance for deployment in the fields, and potential applications.

头盔的主要目的为军事、工业、和体育用途是保护大脑不受外部的影响。因此,智能头盔产品需要测试减震等各个方面,贯入阻力,视力,带强度、可燃性、电气绝缘、横向刚度。可以找到详细的物理和性能要求等国际标准ISO 3873:1977工业安全头盔(gydF4y2Ba 89年gydF4y2Ba),在960:2006头型用于防护头盔的测试gydF4y2Ba 90年gydF4y2Ba斯奈尔),测试(gydF4y2Ba 91年gydF4y2Ba)、CE(公司产品产品认证。因此,在研究和销售智能头盔,传感器或模块连接到一个头盔应该满足这些国际标准。然而,模块化的结构设计,可以很容易地分离可能不会降低物理性能和能够提供智能特性。一些具有代表性的例子如下;从SMARTCAP LifeBandgydF4y2Ba 92年gydF4y2Ba经营与脑电图测量模块,可以实时估计工人的条件附加到头盔带,和一个聪明的脑电图模块(gydF4y2Ba 93年gydF4y2Ba],可以监视工人的健康状况、嗜睡和可怜的浓度通过加速度计,心率传感器和脑电图传感器从美国卫生和公众服务部(健康和幸福系统有限公司)很容易可连接的前额部分的内部标准工业安全头盔。gydF4y2Ba

智能传感模块可以配置不同的传感器测量,如用户的生理信号,环境监测,报警位置报告。,可以设计一个模块化的智能头盔,允许用户自由添加功能不可用在其他地方,如改善安全传感360°愿景摩托车头盔(gydF4y2Ba 94年gydF4y2Ba消防员头盔[]或热警告gydF4y2Ba 57gydF4y2Ba]。从模块化测量传感器和连接到后端应用程序允许直接个性化的实时数据记录和解释,使创建应用程序和服务改善健康和卫生保健基于现代物联网模式(gydF4y2Ba 95年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 96年gydF4y2Ba]。当一个模块化的智能感应头盔用于组,不同的个体可以配置不同的传感器来提高环境质量遥感与协作感知。最近,在ECE(欧洲经济委员会)22.06gydF4y2Ba 97年gydF4y2Ba头盔),修改后的欧洲安全标准,1月22日以来一直在2022年撞击测试,衡量的力量运用的头盔从不同角度产生影响,已经加强了与前面的规定。因此,整个头盔壳材料可以被修改或厚导致考虑重量和用户的舒适。gydF4y2Ba

虽然综述文章描述潜在的应用和需求的智能系统,他们提供的证据有关该设备的可用性和实用性。然而,额外的指标如智能头盔多才多艺,功耗,和耐久性应该决心检查系统的实用性,以及舒适和方便使用不同人口特征(gydF4y2Ba 98年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 99年gydF4y2Ba]。没有实际应用,用户验收的智能头盔将不会发展gydF4y2Ba One hundred.gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 101年gydF4y2Ba),因此,这一技术仍将是一个概念证明。此外,智能头盔的重量应该考虑避免颈部疼痛的可能性,已讨论的摩托车头盔和直升机飞行员戴上夜视眼镜(gydF4y2Ba 102年gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 104年gydF4y2Ba]。如果智能头盔内的系统变得更加复杂,这样的头盔会变得更加不舒服,导致用户不愿意穿。可用性的详细调查,比如,在Niforatos et al (gydF4y2Ba 53gydF4y2Ba,张gydF4y2Ba 57gydF4y2Ba),和宋等gydF4y2Ba 67年gydF4y2Ba),需要从日常生活和性能评估试验进行确定智能头盔的可用性和减少潜在用户不愿将简单的传感器的数量和用户协议特异性,舒适,包括重量,和时尚考虑。gydF4y2Ba

通信技术使智能头盔彼此“交谈”和机载传感器探测到交换信息。保护和促进健康和安全,实时监控个人数据是重要的要求快速响应事件和危险。连接智能头盔可以使用等通信协议来实现蓝牙,无线上网,无线个域网和蜂窝网络。综述文章中,使用最广泛的是蓝牙协议代表个人区域网络协议,因为智能头盔不需要广域或蜂窝网络通信(例如,LTE和5 g)和可以受益于低能耗的情况下考虑(gydF4y2Ba 64年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 80年gydF4y2Ba]。数据可以被传送到当地的物联网网关(如专用固定路由器或智能手机作为移动路由器)提供数据通信。智能手机可以作为个人移动网关没有连接距离限制和他们也用于预处理数据通过智能头盔。蓝牙的低能版本或蓝牙低能量也适合连接功能。当手机不作为网关,它需要安装地方物联网网关,如蓝牙低能量信号和射频识别在当地工作场所可能提高整体管理成本(gydF4y2Ba 105年gydF4y2Ba]。这里是极端工作环境,广域网络通信不可行。例如,煤矿工人缺乏广域网络覆盖,因此,现有的原型通常采用无线个域网由于不断变化的工作环境和密闭空间,导致通信干扰(gydF4y2Ba 106年gydF4y2Ba]。无线个域网单元可以连接到一个局域网,支持中距离无线连接,可以同时在多个设备之间共享信息。多次反射连接无线个域网可以提高数据连接在极端环境中。相比之下,智能头盔骑摩托车的人通常使用广域网络通信,可以用来发送紧急帮助提醒每当检测到损伤(如共享位置信息)。总的来说,连接头盔保证健康和安全通过提供持续的风险感知和实时事件反应。长期使用的关键系统设计需要低能量使用和可靠的网络连接与一个合适的数据交换网络体系结构能够满足用户情境的需要。gydF4y2Ba

发展智能头盔的另一个重大挑战是收集个人资料和隐私侵权。物联网的发展,实时监测数据共享和分析发现事件有关的因素。虽然这监视应该帮助用户,个人隐私的某些方面是违反了gydF4y2Ba 107年gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 111年gydF4y2Ba]。之前的研究已经表明,隐私问题相关的可穿戴相机往往受到社会的影响,行为和环境上下文的用户(gydF4y2Ba 112年gydF4y2Ba]。可穿戴相机用户经常有意识的旁观者的隐私,同样地,旁观者担心潜在的侵犯隐私(如录音的微妙和易用性)(gydF4y2Ba 113年gydF4y2Ba]。先进的数据处理也可能涉及隐私问题。然而,当前的研究利用可穿戴式光学摄像机的图像传输(gydF4y2Ba 55gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 56gydF4y2Ba)、资源管理(gydF4y2Ba 65年gydF4y2Ba),和面部识别gydF4y2Ba 114年gydF4y2Ba)缺乏隐私方面的考虑。此外,个人生理数据或位置信息可以被滥用,可能与贫穷相关数据管理政策。在这样的场景中,健康监测结果可能会鼓励工作的跟踪性能(例如,使用一个次要的数据目的不明确的同意)。这种做法可能会影响工人的绩效考核并导致监测成为监督(除了健康监测)。除了二次使用,设备本身的安全性问题也可以作为低智能头盔系统内计算能力可能使他们容易受到未经身份验证的访问(gydF4y2Ba 115年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 116年gydF4y2Ba]。作为智能头盔技术仍处于起步阶段,这种影响还没有完全理解,应该被视为未来的研究和实现的一部分。gydF4y2Ba

有前途的智能头盔的最近的一个例子是一个头盔,热感摄像机协助监控COVID-19爆发(gydF4y2Ba 14gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 23gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 87年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 88年gydF4y2Ba]。这KC N901可以测量人的体温在人群中精度为0.3°C使用一个红外摄像头,以及扫描QR码的个体,识别车牌,认识到人们使用光学相机和面部识别功能gydF4y2Ba 114年gydF4y2Ba]。它可以检测一个人高的温度和传输的位置和身份的人。根据制造商的数据,头盔重量约1公斤,可以测量温度的200人,并且有5个小时的电池寿命温度扫描模式,从而有望成为移动监控系统。然而,头盔和热成像的原因还需要能够确定增加温度,避免假阳性和不必要的干预或接触者追踪,这常常发生在更年期妇女,疾病患者,运动后,孕妇。后者的因素不仅是重要的个人隐私但也适用于提供胎儿健康指标(gydF4y2Ba 117年gydF4y2Ba]。另一个新兴的应用智能头盔与电动摩托车。因为城市租赁项目的引入,主要的伤害与电动摩托车包括头部受伤,因为用户很少戴头盔骑摩托车时(gydF4y2Ba 118年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 119年gydF4y2Ba]。最近推出了一种运输方式继续扩大因为它的可用性和低成本,但一直没有努力建立安全条例。米切尔et al (gydF4y2Ba 120年gydF4y2Ba)提出了一个戴着头盔之间的相关性和减少头部受伤的风险情况下的酒精消费。智能头盔可以鼓励用户戴头盔通过合并与吗检查电动摩托车点火开关系统gydF4y2Ba 48gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 49gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 69年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 70年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 73年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 74年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 79年gydF4y2Ba),酒精检查(gydF4y2Ba 49gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 52gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 69年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 76年gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 78年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 82年gydF4y2Ba],SOS信号发送功能(gydF4y2Ba 51gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 70年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 75年gydF4y2Ba- - - - - -gydF4y2Ba 78年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 80年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 82年gydF4y2Ba,gydF4y2Ba 83年gydF4y2Ba]。gydF4y2Ba

本文全面回顾了最近的趋势在智能头盔技术。智能头盔的主要用途为健康和安全进行了探讨,和最相关的应用程序,以及采用的传感器,使关键特性。此外,最相关的智能头盔应用的例子详细,显示其潜在用途。目前专注于智能头盔工业安全头盔和骑摩托车头盔,和越来越多的应用领域应急人员和一般健康跟踪,健康和安全问题。智能头盔在感知能力上发挥了关键作用,驱动,遇险警报。最后,主要障碍、挑战和建议智能头盔的部署进行了探讨。总之,本文介绍了智能头盔技术的现状,主要问题,未来前景智能头盔设计人员和开发人员与客观生产智能头盔的概念成为现实。gydF4y2Ba