《IEEE Access》：Electrodermal Activity and Sweat Rate Sensing Technologies for Occupational Health Monitoring: A Systematic Review
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本文针对工业5.0背景下职业健康监测缺乏标准化评估体系的痛点，系统回顾了近十年EDA（皮肤电活动）与SR（汗液率）传感技术的研究进展。通过对比商业设备与定制化解决方案，揭示了柔性电子、微流控等多模态整合技术在应激检测中的潜力，为构建用户导向的职业健康监测系统提供了理论依据与发展方向。
在工业5.0时代，人本主义理念正深刻重塑着生产环境。随着制造业、建筑业、农业等领域对操作员身心健康关注度的提升，可穿戴生理监测技术成为实现"人机共生"的关键支点。然而，当前职业健康监测领域仍面临诸多挑战：传统评估方法主观性强，缺乏客观量化指标；现有传感设备在动态工作场景下易受运动伪影干扰；不同研究采用的测试协议差异显著，导致数据难以横向比较。更重要的是，针对应激、疲劳等隐性健康风险的精准捕捉，尚未形成标准化技术路径。
为系统梳理技术现状并指明突破方向，研究团队对近十年间关于皮肤电活动（Electrodermal Activity, EDA）与汗液率（Sweat Rate, SR）的文献进行了系统性回顾。这项发表于《IEEE Access》的研究，首次从应用场景、传感技术、测试协议、信号处理及多模态整合五个维度，对EDA/SR技术在职业健康监测中的发展脉络进行了全景式剖析。
关键技术方法方面，研究通过文献计量学筛选出符合标准的实证研究，重点分析了三类技术路径：基于电化学阻抗的EDA传感器设计、结合微流道结构的SR动态采集技术，以及多生理参数（如心率变异性HRV、脑电图EEG、皮肤温度）的协同融合算法。所有纳入研究均包含实际工作场景或实验室模拟环境的验证数据。
研究结果呈现以下核心发现：
应用场景分析表明，EDA/SR监测已渗透到建筑、农业、制造、办公四大典型领域。在高空作业的脚手架工人中，EDA峰值与危险操作节点呈现显著相关性；而农业喷洒作业者的SR曲线则能有效反映热应激累积程度。值得注意的是，办公室场景下基于腕带式设备的长期监测数据，揭示了工作压力与EDA基线水平的动态关联。
传感技术演进趋势凸显出"柔性化"与"集成化"双轮驱动。传统刚性电极逐渐被石墨烯/水凝胶复合材料取代，其信噪比提升约40%。微流控SR传感器通过毛细管效应实现汗液实时采集，解决了传统包裹式收集法的舒适度问题。特别值得关注的是，某研究团队开发的仿生微针阵列，可同时获取皮下葡萄糖浓度与表皮SR数据，为代谢负荷评估提供了新思路。
测试协议标准化缺失成为技术推广的瓶颈。研究发现约78%的文献采用自主设计的应激诱发方案（如计时算数任务、模拟紧急操作），仅15%的研究遵循国际人类工效学协会标准。这种异质性直接导致不同研究间的EDA振幅值差异高达300%，严重阻碍了数据可比性。
信号处理算法呈现"轻量化"与"自适应"特征。针对运动伪影问题，新一代传感器普遍集成九轴惯性测量单元（IMU），结合小波变换滤波算法可使信号保真度提升60%。此外，基于卷积神经网络（CNN）的端到端特征提取模型，在制造车间噪声环境下仍能保持92%的应激状态分类准确率。
多模态整合彰显"1+1>2"的协同效应。将EDA/SR与HRV（心率变异性）、EEG（脑电图）、皮肤温度等参数融合后，对疲劳状态的识别准确率从单一参数的71%提升至89%。某汽车装配线研究案例显示，通过EDA陡升结合HRV频域指标异常，可提前12分钟预警操作员的注意力涣散风险。
结论与讨论部分指出，尽管柔性电子与微流控技术显著提升了穿戴舒适度，但电池续航（普遍<8小时）与用户依从性（长期使用率<45%）仍是落地瓶颈。未来突破方向应聚焦三大维度：建立行业统一的测试协议与性能评估标准，开发基于边缘计算的轻量化信号处理芯片，构建融合生理-环境-行为数据的数字孪生模型。这项系统综述为职业健康监测从"单点检测"向"全息感知"的范式转型提供了关键路标，其提出的多模态整合框架有望成为工业5.0时代预防职业病的核心技术基础设施。
