CPS: Small: Inkjet Printed Flexible Electronic CPS with Context-aware Events of Interest Detection

CPS:小型:具有情境感知感兴趣事件检测功能的喷墨印刷柔性电子 CPS

基本信息

  • 批准号:
    2105766
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 49.98万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2020
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2020-10-01 至 2024-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

This project will develop novel, body-worn, flexible sensors fabricated using low-cost inkjet printing technology on thin film polymers, develop novel algorithms capable of automatically detecting health events in different contexts, and develop a novel data reliability metric by analyzing sensor and context data in real-time. The project will produce practice components for test and validation in a clinical setting with cardiac patients to determine their effectiveness for monitoring heart conditions. If successful, the project will provide patients and clinicians with a tool to improve health monitoring in natural environments. The research is expected to impact additive manufacturing methods, flexible electronics, health monitoring, and smart and connected communities initiatives. It will also provide training for undergraduate and graduate students and expose the next generation of scholars and workers to these technologies through a Summer Code Camp for high school students.Next generation Cyber-Physical Systems (CPS) must utilize resilient and reliable cyber/physical interfacing, be economically viable, and be capable of processing extremely large data automatically and reliably. Achieving this requires overcoming current technological barriers associated with seamless integration of computation and physical domains and meaningful interpretation of multimodal and multigrain data of scalable CPS. Balancing theory with experimentation, this project will: 1) produce foundational engineering process for CPS interface with thin-film flexible electronic electrodes and low cost sensors fabricated with inkjet printing; 2) develop new algorithms for autonomous processing of sensor data to detect context-aware events of interest and data reliability metric for closed-loop CPS using real-time machine learning implemented at edge; and 3) deploy CPS practice components in a real-life pilot study to explore detection of cardiac episodes and explore various closed loop feedback approaches.This award reflects NSF's statutory mission and has been deemed worthy of support through evaluation using the Foundation's intellectual merit and broader impacts review criteria.
该项目将开发采用低成本喷墨打印技术在薄膜聚合物上制造的新型体戴式柔性传感器,开发能够自动检测不同环境下健康事件的新型算法,并通过分析传感器和环境来开发新型数据可靠性指标实时数据。该项目将生产用于在心脏病患者临床环境中进行测试和验证的实践组件,以确定其监测心脏病的有效性。如果成功,该项目将为患者和临床医生提供改善自然环境中健康监测的工具。该研究预计将影响增材制造方法、柔性电子产品、健康监测以及智能和互联社区计划。它还将为本科生和研究生提供培训,并通过高中生夏令营让下一代学者和工人接触这些技术。下一代网络物理系统 (CPS) 必须利用有弹性且可靠的网络/物理接口,经济上可行,并且能够自动可靠地处理极大的数据。实现这一目标需要克服当前与计算和物理领域无缝集成以及可扩展 CPS 的多模式和多粒度数据的有意义解释相关的技术障碍。该项目将理论与实验相平衡,将:1)利用薄膜柔性电子电极和喷墨印刷制造的低成本传感器,为 CPS 接口提供基础工程工艺; 2) 开发用于自主处理传感器数据的新算法,以使用在边缘实现的实时机器学习来检测感兴趣的上下文感知事件和闭环 CPS 的数据可靠性指标; 3) 在现实生活中的试点研究中部署 CPS 实践组件,以探索心脏病发作的检测并探索各种闭环反馈方法。该奖项反映了 NSF 的法定使命,并通过使用基金会的智力优点和更广泛的评估进行评估,被认为值得支持影响审查标准。

项目成果

期刊论文数量(24)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Design and Packaging of a Custom Single-lead Electrocardiogram (ECG) Sensor Embedded with Wireless Transmission
嵌入无线传输的定制单导心电图 (ECG) 传感器的设计和封装
  • DOI:
    10.1109/dcas57389.2023.10130229
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Rahman, Mahfuzur;Hewitt, Robert;Morshed, Bashir I.
  • 通讯作者:
    Morshed, Bashir I.
Finite Element Simulation of Inkjet Printed Flexible Parallel Plate MIM Capacitors on Polyimide Film
Generalization of Data Reliability Metric (DReM) Mechanism for Pulsatile Bio-signals
脉动生物信号数据可靠性度量 (DReM) 机制的推广
Extraction of Respiration Rate from Wrist ECG Signals
从手腕心电图信号中提取呼吸率
  • DOI:
    10.1109/uemcon53757.2021.9666489
  • 发表时间:
    2021
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Rahman, Mahfuzur;Morshed, Bashir I.
  • 通讯作者:
    Morshed, Bashir I.
Estimation of Respiration Rate using an Inertial Measurement Unit Placed on Thorax-Abdomen
使用放置在胸腹部的惯性测量装置估计呼吸率
{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Bashir Morshed其他文献

Bashir Morshed的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Bashir Morshed', 18)}}的其他基金

CPS: Small: Inkjet Printed Flexible Electronic CPS with Context-aware Events of Interest Detection
CPS:小型:具有情境感知感兴趣事件检测功能的喷墨印刷柔性电子 CPS
  • 批准号:
    1932281
  • 财政年份:
    2020
  • 资助金额:
    $ 49.98万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Events-of-interest Capture Using Novel Body-worn Fully-passive Wireless Sensors for S&CC
使用新型体戴式全无源无线传感器捕获感兴趣的事件
  • 批准号:
    1637250
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 49.98万
  • 项目类别:
    Standard Grant

相似国自然基金

诊疗一体化PS-Hc@MB协同训练介导脑小血管病康复的作用及机制研究
  • 批准号:
    82372561
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
非小细胞肺癌MECOM/HBB通路介导血红素代谢异常并抑制肿瘤起始细胞铁死亡的机制研究
  • 批准号:
    82373082
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于胆碱能皮层投射纤维探讨脑小血管病在帕金森病步态障碍中的作用及机制研究
  • 批准号:
    82301663
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
关于丢番图方程小素数解上界估计的研究
  • 批准号:
    12301005
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
嗅球小胶质细胞P2X7受体在变应性鼻炎发生帕金森病样改变中的作用与机制研究
  • 批准号:
    82371119
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    49 万元
  • 项目类别:
    面上项目

相似海外基金

CSR: Small: Leveraging Physical Side-Channels for Good
CSR:小:利用物理侧通道做好事
  • 批准号:
    2312089
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 49.98万
  • 项目类别:
    Standard Grant
NeTS: Small: NSF-DST: Modernizing Underground Mining Operations with Millimeter-Wave Imaging and Networking
NeTS:小型:NSF-DST:利用毫米波成像和网络实现地下采矿作业现代化
  • 批准号:
    2342833
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 49.98万
  • 项目类别:
    Standard Grant
CPS: Small: NSF-DST: Autonomous Operations of Multi-UAV Uncrewed Aerial Systems using Onboard Sensing to Monitor and Track Natural Disaster Events
CPS:小型:NSF-DST:使用机载传感监测和跟踪自然灾害事件的多无人机无人航空系统自主操作
  • 批准号:
    2343062
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 49.98万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Collaborative Research: FET: Small: Reservoir Computing with Ion-Channel-Based Memristors
合作研究:FET:小型:基于离子通道忆阻器的储层计算
  • 批准号:
    2403559
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 49.98万
  • 项目类别:
    Standard Grant
政治参加の縮小期における政治的平等と政治資金
政治参与下降时期的政治平等与政治资本
  • 批准号:
    24KJ2165
  • 财政年份:
    2024
  • 资助金额:
    $ 49.98万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for JSPS Fellows
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了