Науковці розробили технологію, яка дозволяє вимірювати частоту серцевих скорочень людини, використовуючи лише сигнали Wi-Fi, без необхідності у носимих пристроях чи додаткових сенсорах. Це відкриття може радикально змінити підхід до медичного моніторингу та профілактики захворювань серця.
Перетворення Wi-Fi на імпульсний Fi
До складу команди Каліфорнійського університету в Санта-Круз входили професорка Катя Обрачка, докторантка Наян Бхатія та запрошений дослідник старшої школи Пранай Кочета.
Разом вони створили недорогий метод, який поєднує передавачі та приймачі Wi-Fi з алгоритмами машинного навчання. Хвилі Wi-Fi поширюються в просторі, відбиваючись та огинаючи об’єкти. Коли ці хвилі стикаються з людським тілом, відбуваються крихітні зрушення сигналу. Алгоритми Pulse-Fi аналізують ці слабкі порушення, щоб визначити ритм серцебиття, фільтруючи непов’язані рухи або шум навколишнього середовища.
«Сигнал дуже чутливий до навколишнього середовища, тому нам потрібно вибрати правильні фільтри, щоб видалити весь непотрібний шум», – сказав Бхатія.
Метод ґрунтується на тому, що радіосигнали Wi-Fi взаємодіють з тілом людини, відбиваючись від грудної клітки. Кожен удар серця викликає мікроскопічні рухи, які фіксуються як зміни в сигналі. Використовуючи спеціальні алгоритми обробки даних та штучний інтелект, дослідники змогли перетворити ці коливання у точні показники серцевого ритму.
Перевага цього підходу полягає в тому, що для вимірювання не потрібно нічого надягати на тіло чи встановлювати спеціальні датчики. Достатньо перебувати у зоні дії Wi-Fi, і система зможе отримати інформацію. Це відкриває нові можливості для безперервного та непомітного контролю стану здоров’я в лікарнях, будинках для літніх людей чи навіть у власних оселях.
Розробники підкреслюють, що технологія перебуває на стадії тестування, але перші результати показують високу точність у порівнянні з традиційними медичними приладами. У майбутньому така система може стати частиною інтелектуальних будинків і дозволити відстежувати не лише серцевий ритм, а й інші показники фізіологічного стану людини.
Wi-Fi як охоронець здоров’я
Розробники Pulse-Fi на цьому не зупиняються. Зараз вони адаптують систему для визначення частоти дихання. Попередні результати показують значний потенціал для діагностики таких проблем, як апное сну, де вирішальне значення мають ледь помітні патерни дихання.
Така можливість може дати лікарям нове розуміння якості сну, проблем з диханням та довгострокових ризиків для здоров’я – без необхідності нав’язливого нічного моніторингу. Поєднуючи доступність, точність та ненав’язливість, Pulse-Fi вказує на майбутнє, де щоденний Wi-Fi одночасно служить тихим охоронцем здоров’я. Розумні будинки зрештою можуть інтегрувати систему, забезпечуючи безперервне відстеження функції серця та легень.
Цей прогрес зробить профілактичну допомогу доступнішою, пропонуючи людям можливість виявляти проблеми зі здоров’ям на ранній стадії та ділитися достовірними даними з лікарями. Те, що колись вимагало спеціалізованих пристроїв, незабаром може бути оброблене невидимими сигналами, які вже оточують нас. Дослідження опубліковане в журналі IEEE Xplore.
