Hierarchical Crack-Engineered Strain Sensors for Machine-Learning-Enabled Multimodal Recognition and Edge Computing in Ultra-Low-Power Wearables

可穿戴计算机 计算机科学 拉伤 GSM演进的增强数据速率 可穿戴技术 边缘计算 人工智能 活动识别 计算机视觉 人机交互 钥匙(锁) 结构健康监测
作者
Ting Zhu,Yangyang Xu,Siqi Liu,Yun Xia,Chao Dang,Hang Yang,Yu Wang,Kai Wu,Dezhen Xue,Sen Yang,Shuai Liu,Jun Sun,Wei Zhai
出处
期刊:Nano Letters [American Chemical Society]
卷期号:26 (12): 4171-4181 被引量:1
标识
DOI:10.1021/acs.nanolett.6c00035
摘要

Next-generation wearable electronics require multimodal sensing with high sensitivity, a wide linear strain range, and low power consumption, yet existing strain sensing systems face inherent trade-offs among these metrics. Here, we introduce a hierarchically engineered Thickness Gradient and Surface Topology (TGST) strain sensor with a crack-controlled architecture, achieving a gauge factor of 273.33 and a linear response up to 150% strain. Leveraging these capabilities, we developed an ML-driven Ensemble Sequential Decoupling Model (ESDM) that enables a single sensor to separate multiple overlapping stimuli, including pulse, gesture, sound, and pressure, reducing reliance on multiple dedicated sensors and improving power efficiency. We further integrate a distributed TGST sensor array into an edge computing module enabled by an Ensemble Convolutional Neural Network Reconstruction Model (ECNNRM), enabling high-accuracy real-time motion tracking with 85% energy savings. This ultra-low-power framework advances real-time health monitoring, fall detection, and human-machine interaction, offering a scalable pathway toward ML-enabled telehealth applications.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
刚刚
刚刚
老实大船完成签到,获得积分10
刚刚
Sun1c7发布了新的文献求助20
刚刚
赘婿应助小李采纳,获得10
1秒前
bulabulabu发布了新的文献求助10
1秒前
Lucas应助yy采纳,获得10
2秒前
慕青应助呵呵呵呵采纳,获得10
3秒前
3秒前
6秒前
四年电池发布了新的文献求助10
6秒前
乐研客完成签到,获得积分10
6秒前
Crazyjmj完成签到,获得积分10
6秒前
科目三应助qsmy采纳,获得10
6秒前
7秒前
栀子发布了新的文献求助10
7秒前
星辰大海应助Sunny采纳,获得10
8秒前
8秒前
10秒前
铄铄虎完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
科研通AI6.2应助狂野凌柏采纳,获得10
12秒前
13秒前
流光云集完成签到,获得积分10
13秒前
Cc关闭了Cc文献求助
15秒前
啊哈哈哈哈哈完成签到 ,获得积分10
15秒前
骄傲的卡完成签到 ,获得积分10
16秒前
vv关闭了vv文献求助
16秒前
Gabi发布了新的文献求助10
16秒前
淡淡猕猴桃发布了新的文献求助200
17秒前
Nothing完成签到 ,获得积分10
18秒前
计划明天炸地球完成签到,获得积分10
18秒前
小李发布了新的文献求助10
18秒前
Echo完成签到,获得积分10
19秒前
无辜的襄完成签到,获得积分10
20秒前
完美世界应助nexus采纳,获得30
20秒前
SciGPT应助Mong那粒沙采纳,获得10
20秒前
聪明爱迪生完成签到,获得积分10
21秒前
Elaine2021完成签到 ,获得积分10
21秒前
FashionBoy应助诗谙采纳,获得10
21秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
HYDROLYSE ACIDE DE QUELQUES DIOXASPIROCYCLANES 1314
Essentials of Carbohydrate Chemistry and Biochemistry, 4th Edition 800
Navigating Normative Orders. Interdisciplinary Perspectives 800
1 Peter and Christ's Descent to the Dead in Its Early Christian Reception 700
Organizational Behavior 510
Management and the Arts 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7746283
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9294152
关于积分的说明 20223853
捐赠科研通 7326242
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3308104
关于科研通互助平台的介绍 2460105
邀请新用户注册赠送积分活动 2319650