两名用户的个人生物学数据的比较方法和设备

技术领域

本发明涉及一种用于比较两名用户的个人生物学数据的方法和可穿戴设备。

背景技术

半导体、纳米技术和光学技术为人们的生活方式做出了重要贡献，特别是通过促进硬件微型化。它在测序和基因分型行业的应用使所谓的“芯片实验室”系统成为可能。根据感兴趣的生物学问题/基因，相应地设计引物/探针(通常称为“生物标记”)。生物标记是诸如DNA分子的寡核苷酸，并且可以靶向某些基因/变异。可替代地，生物标记可以是例如抗体或抗原。通过在此类系统上应用/选择不同类型的生物标记，客户可以测试他/她的生物样本，DNA、RNA、蛋白质等(由第三方在本地或远程从唾液、血液、尿液、组织、粪便、头发等中提取)的特定特征，可能是某些生活方式或兴趣所决定的。

此类“个人化”基因或生物学信息可以使医疗决策更加有效，例如，通过选择更可能对特定患者有效的治疗方法或药物剂量。在分子水平上识别个体差异还允许根据个人或特定类别的个人的需求量身定制生活方式和饮食建议。例如，可以基于这些产品对在其DNA中具有某些单核苷酸多态性的个体的有效程度来选择诸如化妆品和营养保健品之类的个人护理产品。为了迎合不断增长的消费者遗传学市场，已经创建了许多私人公司，并且每天都在描述新的遗传特征，从而生成不断扩大的生物标记目录，这些生物标记有可能深入了解许多人的健康、福祉、以及在遗传变异情况下的表型。

如上所述，这种对个体的遗传数据的“解锁”可能会以许多不同的方式使个体受益，但是数据的抽象性质可能会使个体难以欣赏其价值。例如，个人可能不会觉得自己拥有数据的“所有权”，或者可能会因为数据的复杂性或不可访问性而无法使用自己的数据。隐私问题也可能阻止个人使用其数据。

US2017/0323057A1描述了一种可穿戴设备，用于根据用户的生物学信息(例如遗传数据)提供产品推荐。可穿戴设备包含激光扫描仪或条形码读取器，设备的穿戴者使用该设备来识别他或她有兴趣购买或消费的产品。然后，该设备会根据他或她的生物学信息提供是否推荐该产品用于穿戴者的指示。例如，对用户DNA的分析可能表明，该用户比大多数其他人更慢地代谢咖啡因，在这种情况下，可穿戴设备可能会建议他或她避免喝咖啡。然而，US2017/0323057A1中描述的可穿戴设备的用户不容易能够彼此比较产品推荐或生物学信息。例如，尽管两个用户可以扫描同一产品并查看他们各自的可穿戴设备提供的指示是否相同，但是此过程可能很麻烦，并且不一定允许用户标识其生物学或遗传特性的哪些方面不同或它们可能具有哪些共同之处。用户当然可以讨论他们的生物学信息，同时在他们的智能手机上查看该信息。然而，需要一种快速，几乎瞬时的信息比较方法。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种可穿戴设备，该可穿戴设备包括：存储与用户的个人生物学相关联的数据的存储器,用于从对等可穿戴设备接收与该对等用户的个人生物学相关联的数据的短程无线收发器，以及用于将接收到的数据与存储在存储器中的数据进行比较，以确定是否匹配的处理器。该设备还包括指示器，该指示器用于在确定了数据匹配时生成匹配的视觉，听觉或其他感官指示。

该设备可以操作为响应于检测到对等可穿戴设备在预定距离内或处于接触中而从该对等可穿戴设备接收数据。检测另一可穿戴设备在可穿戴设备的预定距离之内的步骤可以包括检测从对等可穿戴设备发送的信号的强度或质量超过预定值。收发器可以使用蓝牙协议，优选地是蓝牙低功耗规范，或近场通信协议来操作。预定距离可以小于10cm，优选小于5cm，或者可能小于0.5cm。

指示器可以被配置为当数据不匹配时产生不匹配的视觉，听觉或其他感官指示。

与用户的个人生物学相关联的数据可以包括一个或多个得分，该得分或每个得分指示用户是否倾向于或具有关联的个人行为或状况。举例来说，数据可以表明用户代谢咖啡因的能力，他或她对卡路里和碳水化合物的敏感性等，所有这些特征都可以通过对用户遗传学某些部分的分析得出。

可穿戴设备是腕戴设备，例如包括腕带或腕环。

收发器可以被配置为响应于检测到对等设备在预定距离内或处于接触中，将与存储在所述存储器中的与用户的个人生物学相关的数据发送到对等设备。

可穿戴设备可以包括用于检测用户输入或手势的传感器，例如加速计。该设备被配置为在检测到这样的输入或手势时从不与对等设备交换数据的第一模式切换到其中的交换数据的第二模式。

该设备可以包括：存储产品代码和产品代码推荐的存储器，以及产品代码读取器，用于从产品读取产品代码。处理器可以被配置为获得用于读取的产品代码的产品推荐，并且所述指示器被配置为生成所获得的产品推荐的视觉，听觉或其他感官指示。产品代码读取器可以是条形码扫描仪。

可穿戴设备可以是智能手机。

根据本发明的第二方面，提供了一种系统，该系统用于允许用户将与他或她的个人生物学相关联的数据与对等用户进行比较。该系统包括根据本发明的上述第一方面的可穿戴设备和与所述可穿戴设备无线通信的计算机设备，该计算机设备允许用户从一组存储在可穿戴设备的存储器中的数据中选择要对其进行匹配的数据。可穿戴设备可以是腕戴设备，并且计算机设备可以是智能手机。该可穿戴设备可被配置为存储识别用户的信息，并将这种信息传送到运行在智能手机上的程序。当两个用户的数据被判断为相符合时，他们可以在该程序中被添加为好友。

根据本发明的第三方面，提供了一种计算机实现的方法，其比较与存储在各个可穿戴设备上的各个用户的个人生物学相关联的数据。该方法包括通过可穿戴设备检测可穿戴设备彼此之间在预定距离内或彼此接触，并且响应于所述检测，经由无线接口在设备之间交换所述数据。该方法进一步包括在一个或两个设备上比较用户的数据以确定数据是否匹配，以及当确定数据匹配时，在一个或两个设备上操作指示器以提供视觉，听觉或其他感觉匹配指示。

该方法可以包括提供对将通过诸如与所述可穿戴设备通信的智能手机之类的外部计算机设备与他人共享的生物信息的类别的单独选择或取消选择的控制。

附图说明

图1示意性地示出了一对使用可穿戴设备交换个人生物学信息的用户；

图2是图1的可穿戴设备的系统示意图；

图3是进一步说明图1的可穿戴设备如何用于交换个人生物信息的序列图；以及

图4是示出用于显示用户的生物信息的用户界面的示意图。

具体实施方式

这里描述的实施例旨在通过允许用户以方便和安全的方式比较他们的个人生物学信息来解决上述问题。此个人生物学数据通常来自一个人的生物学数据，例如遗传特征。个人生物信息存储在可穿戴设备上，该设备包括发送器和接收器，用于在可穿戴设备彼此靠近或接触时从可穿戴设备之间发送生物数据。在已经交换了生物数据之后，可穿戴设备比较两组数据以确定两个用户共同的数据方面和/或两组数据之间的差异。在可穿戴设备上执行比较有助于确保该过程快速而可靠，例如因为不需要与远程服务器通信。当然，这并不排除远程服务器(例如在“云”中)的参与。然后将比较结果呈现给用户。例如，尽管一对朋友/用户可能各自知道他们自己具有麸质不耐症，但是他们可能不知道他们的朋友具有相同的不耐症。相反，一个用户可能有一种倾向，要求他们避免食用过多的红肉，而另一用户可能有贫血的倾向，要求他们食用富含铁/肉的饮食。因此，基于两个用户的生物学信息进行的比较可能会鼓励他们讨论如何最好地管理特定条件或决定他们可以共享的餐点或适合他们的餐馆。

允许用户以简单的协作手势“共享和比较”他们的生物学信息，其为用户提供了一种娱乐性和社交性，否则在用户看来这是一种相当抽象的活动。例如，当两个用户的生物学信息存在“匹配”时，则可以加强这两个用户之间的社交联系，或者进行比较的过程可以充当“破冰者”，以促进两个用户之间的进一步互动和讨论。此外，这些社会方面可能会鼓励用户对其生物身份有更多的了解，并引导或“轻推”他们做出更好的健康和生活方式决定。

所比较的个人生物学数据不限于与营养有关的数据，而是可以扩展到从个人生物学数据得出的任何特征。例如，比较的数据可能与护肤和化妆品/药妆品，健身/活动，吸烟，饮酒等有关。

用户的个人生物学信息可以包括通过对用户提供的生物样本(例如，口腔拭子)的分析而获得的个人遗传或表观遗传学数据或蛋白质组学数据。例如，可以使用引物，短核酸序列的链作为DNA合成的起点，来分析生物样本。如现有技术中已知的，此类引物可用于检测遗传单核苷酸多态性(SNP)，更具体地，用于确定给定SNP的被测个体的变异类型(或等位基因)。替代地或附加地，个人生物学信息可以包括与用户的微生物组有关的信息，例如某些肠道细菌(例如幽门螺杆菌)的存在或不存在。这样的微生物组数据可以通过呼气测试获得。个人生物信息还可以包括关于用户的生理特性的信息(例如用户的当前或历史心率)，在某些情况下，该信息可以通过可穿戴设备中集成的传感设备来获得。

个人生物学信息也可以从一个或多个上述类型的数据中得出。例如，个人生物学数据可以包括针对某些产品或服务或产品或服务类别的推荐，对上述类型的数据的分析已经揭示该推荐特别适合于用户或者应该由用户避免。这些建议可能来自生物过滤器代码，这些代码映射到相应的产品或服务或产品或服务类别，但未明确标识用户的遗传或生物学信息。例如，可能存在生物过滤器代码，该代码指示用户可能受到高胆固醇食物的不利影响(由于他或她的遗传特征)。在这种情况下，通过比较生物过滤器代码(或用于导出过滤器代码的生物信息)，用户可以查看他们是否很可能被推荐为类似产品或服务。这可以鼓励用户之间更多的互动和讨论，并且可以产生积极的“协同作用”，在这种协同作用中，用户更可能注意到产品推荐和/或更可能比较他们的生物学数据。

图1示出了两个用户使用腕戴式可穿戴设备100、102交换个人生物信息。在该图所示的示例中，扩展的曲线表示信息正在从一个设备100发送并且被另一设备102接收。在这种情况下，可以使用蓝牙低功耗(BLE)协议来交换生物信息，尽管也可以使用其他设计用于在相对短距离上进行数据传输的协议，例如近场通信(NFC)协议。当使用NFC协议时，通常需要将设备彼此之间的距离限制在5cm之内，以便在它们之间建立通信通道。使用基于北欧半导体(Nordic Semiconductor)nRF52芯片的ISP 1507(NFC和ANT BLE)模块，该模块与Cortex M4 CPU，闪存，RAM存储器和优化的天线集成在一起。建立“连接”的范围可以是(用户)可配置的。

仅在短程内发送个人生物学信息意味着需要用户将其设备放在相对较近的位置。这样可以向用户保证他们的数据不会被第三方拦截(引入高度的隐私性)，并且在交换生物信息的过程中增加了社交元素，这类似于握手。在一些示例中，可穿戴设备可能需要接触(或彼此“轻敲”)以便进行数据交换或发起交换。生物信息也可以加密形式交换。例如，可以使用与预期接收者关联的公钥来加密生物信息，然后使用存储在接收者的可穿戴设备中的相应私钥来解密生物信息。接收者的可穿戴设备还可以仅将接收的生物学信息存储很短的时间(例如少于30秒)，或者不超过进行比较所需的时间。

图2是图1的可穿戴设备100、102的示意性系统图。每个可穿戴设备100、102包括用于触发用于交换数据的模式的手势传感器，用于接收数据204的接收器202以及根据上面讨论的无线通信协议用于发送数据208的发送器206。手势传感器，接收器202和发送器206与处理器210通信，该处理器210连接到存储器212，该存储器212包含与可穿戴设备100、102相关联的用户的个人生物信息214。在使用中，处理器210检索来自存储器212的个人生物信息214，并使用发送器206发送该信息。接收器202接收的个人生物学信息214也可以存储在存储器212中，从而允许处理器210将接收到的信息214与用户的信息214进行比较。

图3是示出可穿戴设备100、102(在图中被指定为“带1”和“带2”)如何可以用于交换个人生物信息的序列图。在步骤300和300’中，带的各个佩戴者执行使设备进入“匹配模式”的动作。在此示例中，使用了“双击”手势，但是该手势由可穿戴设备中的例如加速度计/陀螺仪(结合了3轴陀螺仪和3轴加速度计的MPU-6050)检测到，当然，也可以使用其他手势或用户输入模式，例如按钮或触摸屏。每个设备可能会在匹配模式下停留一段预定时间，例如10-15秒，然后关闭匹配模式。

在步骤301和301’中，设备扫描其他设备，同时通告它们可用于匹配。在步骤302和302’中，各个设备等待，直到它们以匹配模式找到了另一个设备。每个设备测量相对接收信号强度指示(RSSI)(步骤303和303')。测得的RSSI值表示每个设备从另一个设备接收的信号的功率水平。通常，可以根据从-100开始到0结束的负标度来提供RSSI值，其中RSSI值接近于0表示接收到的信号更强。也可以使用其他测量接收信号强度的标度，例如，以1毫瓦(dBm)为基准的分贝或IEEE 802.11标准的一部分接收信道功率指示符(RCPI)标度。如果RSSI值超过某个值(例如RSSI>-80或-80dBm的接收信号强度)，则设备可以相互连接以交换生物学信息(步骤304和304')。在图中所示的示例中，生物信息的传递(交换)在设备之间是单向的。

其中一个设备(此处为带1)从带2接收个人生物学数据。带1然后将接收到的生物学信息与存储在其存储器中的生物学信息进行比较，然后将比较结果传输到另一个设备(步骤305和305')，这样两个带现在都知道结果了。用户的个人生物学信息的比较可以根据交换什么类型的信息以不同的方式进行。例如，如果信息与特定的基因，SNP或DNA序列有关，则比较可以涉及确定那些基因，SNP或DNA序列对于两个用户是否都是共同的。类似地，如果个人生物信息包括每个用户的一组生物过滤器代码，则可以将这些组进行比较以查看是否存在任何重叠。比较还可以包括确定用户具有共同的特定特征的概率，以便向用户提供他们共享该特征的可能性或稀有度的度量。

比较的结果可以例如通过点亮发光二极管(LED)而呈现给每个用户(步骤306和306′)，例如LED的绿色可能表示两个用户的生物学信息匹配，而红色可能表示不匹配。也可以使用用于向用户呈现比较结果的其他手段，例如显示器、向带的佩戴者施加力或振动的触觉设备、或听觉警报或语音合成器。在一个实施例中，每个带在显示结果的同时将结果临时存储在其RAM存储器中。经过一段时间后，例如10秒后，指示关闭，并且结果从两个带的存储器中删除。

可穿戴设备可能具有有限的方式来接受用户输入。因此，该设备可能能够与诸如智能手机之类的外部计算机设备通信，例如使用蓝牙接口。智能手机可以配置有允许用户控制可穿戴设备上的设置的应用。图4示出了图形用户界面400，该图形用户界面400是通过安装的应用在智能手机显示器上提供的，用于显示与用户的个人生物信息相关的信息。在该示例中，个人生物学信息包括诸如“卡路里敏感性”或“脂肪敏感性”之类的数值得分。数字得分被映射到用户友好的文本描述，例如“非常高”，“高”，“中等”，“低”或“慢”，以在用户界面中呈现。不同类别显示为图形用户元件401。在某些实现中，用户可以单独选择或取消选择图形用户元件，以控制与该类别相关的生物信息是否应该与其他用户共享和/或在比较时使用用户的生物学信息。例如，在图4中，用户选择了四个面板进行共享，即“咖啡因代谢”，“卡路里敏感性”，“碳水化合物敏感性”和“脂肪敏感性”(在图中选择显示)。这样的控制对于用户避免直接或间接泄露他们宁愿保持私密的信息可能是有用的。两个用户的生物学信息的比较可以包括比较每个类别中的数字得分以确定任何得分是否匹配或近似相同，即仅相差很小的相对或绝对量。替代地，得分的加权差异可以用于定义指示用户有多“相似”的相似性度量。

在两个对等用户已经选择了不同的匹配类别的情况下，这可以通过点亮第三种颜色的LED来指示，例如，白色，以为了向用户指示不可能进行匹配，他们应该考虑选择不同的类别。

可穿戴设备还可以将比较结果报告给用户的智能手机。如果知道对等用户的身份，则可以允许将结果记录在智能手机/应用程序中。基于比较的结果，用户随后可能能够经由其智能手机共享有关购买的产品，健身等方面的信息。换句话说，比较生物相关信息的能力可以构成许多不同社交网络机会的基础。

例如，当两个可穿戴设备彼此匹配时，识别用户的信息(例如，用户标识符)可以从一个可穿戴设备转移到另一可穿戴设备。用户标识符被本地存储在可穿戴设备中，并且当可穿戴设备与应用程序同步时，可以将其传输到在智能手机上运行的移动应用程序。例如，当确定两个用户的数据匹配时，可以将两个用户添加为好友。在另一个示例中，这些用户可以进一步彼此通信(例如，通过可以形成移动应用的一部分的消息传递或联网服务)。

更一般性地，响应于他或她的可穿戴设备与已经是社交网络的成员的另一用户的可穿戴设备接近，可以将用户添加为社交网络的成员，或邀请其加入该社交网络。在一些情况下，如果用户与已经是社交网络成员的用户匹配(或可能仅尝试匹配)，则用户只能加入或仅被邀请加入社交网络。在其他情况下，即使两个用户都不是成员，也可以将这两个用户都添加到社交网络。社交网络可以被配置为响应于获得匹配而将用户添加为朋友，即，在网络中创建链接或“边缘”以加入用户。社交网络可被配置为允许用户将他们的数据与作为其朋友的朋友的用户进行比较，而无需使用他们的可穿戴设备进行匹配，即，用户可能会与在社交网络中两次被从他们中删除的其他用户匹配。该匹配可以涉及用户邀请另一用户进行匹配并且另一用户接受邀请。

尽管这里没有详细描述，但是带可能设有产品代码读取器，以允许带从考虑购买或消费的产品中读取产品代码。这样的读取器可以是条形码扫描仪，并且可以允许用户基于存储在带中的产品数据获得产品推荐。

本领域技术人员将认识到，可以在不脱离本发明的范围的情况下对上述实施例进行各种修改。当然有可能的是，两个对等用户中只有一个具有带，而另一个仅具有智能手机。在这种情况下，智能手机的应用程序中可能会有一个选项，可在手机的GUI上显示诸如条形码之类的代码，以识别用户的个人生物数据。然后，拥有带的对等用户可以使用带的产品代码阅读器扫描该代码，并执行上述比较。当然，在这种情况下，结果可能仅显示在带上，但由于两个用户都可以看到结果，因此可能就足够了。

将进一步认识到，假设两部智能手机都配备有合适的短程无线收发器，则可以使用这一对智能电话来实现本发明而无需带。

还应当理解，可以实现各种手段来将带置于读取到匹配的状态。例如，当检测到与另一个带的双击时，带可能会切换到此模式。