Wi-Fi роутеры научились измерять пульс и частоту дыхания

Принцип действия Vital Radio: при вдохе-выдохе изменяется расстояние от антенны до грудной клетки

F. Adib et al./ CHI 2015

Ученые из Массачусетского технологического института создали технологию для дистанционного измерения пульса и частоты дыхания без нательных датчиков, а при помощи Wi-Fi. Система под названием Vital Radio действует по принципу радара и различает одновременно до трех человек, она позволяет вести измерения на расстоянии в пределах восьми метров от антенны. Работа опубликована (PDF)  в сборнике тезисов конференции CHI 2015 в Южной Корее.

В основе Vital Radio лежит главный принцип радиолокации: измерение времени, за которое волна успевает долететь до препятствия и обратно. Во время дыхания человек двигает грудной клеткой, а за счет сердцебиения возникают небольшие колебания кожи вблизи крупных сосудов. И те и другие движения можно «засечь» при помощи Wi-Fi радара.

Для того, чтобы измерять показатели у нескольких людей сразу, ученые использовали трехступенчатый алгоритм. Вначале устройство определяет число объектов в помещении, а также разделяет их на «живые» и «не живые» (мебель и прочее). Разделение осуществляется по признаку движения.

Далее для каждого объекта Vital Radio проводит анализ характерных движений, из которых оно выделяет целевой сигнал — периодические малые колебания. На этом этапе выбрасываются все помехи, например, движения руками или смена позы. На последнем этапе из «очищенного» сигнала рассчитывают искомые значения пульса и частоты дыхания.

В качестве теста авторы проводили измерения в обычном офисном помещении, сравнивая полученные результаты с показаниями кардиомониторов. Оказалось, что независимо от расположения человека по отношению к антеннам точность Vital Radio была больше 98 процентов.

Основным преимуществом новой системы является возможность мониторинга в фоновом режиме, что очень востребовано в «умных домах». Человек может отдыхать, читать или работать за компьютером, при этом Vital Radio будет постоянно вести статистику его самочувствия.

Несмотря на несколько ограничений новой технологии (не более трех человек одновременно, помещение длиной не больше 8 метров) авторы надеются, что она найдет применение в системе здравоохранения, например, для мониторинга самочувствия детей и пожилых людей, которые по каким-то причинам не могут пользоваться нательными датчиками.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.