Исследование: сигналы Wi-Fi можно использовать для определения частоты сердечных сокращений

Команда Калифорнийского университета в Санта-Крузе разработала подход Pulse-Fi, который позволит использовать сигналы Wi-Fi для мониторинга частоты сердечных сокращений человека.

Система обладает преимуществами по сравнению с существующими методами мониторинга — она недорогая, простая в развёртывании и избавляет от необходимости прикреплять устройство к телу.

Профессор Катя Обрачка отмечает, что непрерывное отслеживание жизненно важных показателей с помощью носимых устройств может быть неудобным, а применение камер неэффективно в условиях плохой освещённости и ставит вопросы о конфиденциальности.

В поисках лучшего варианта Обрачка вместе со студентом-постдоком Наяном Санджаем Бхатией и стажёром старшей школы Пранаем Кочетой разработали систему Pulse-Fi, которая использует обычные сигналы Wi-Fi для мониторинга. Она улавливает мельчайшие изменения в волнах сигнала, вызванные сердцебиением.

Pulse-Fi фильтрует фоновый шум и обнаруживает изменения амплитуды сигнала, вызванные сердцебиением. Модель искусственного интеллекта, способная работать на Raspberry Pi, затем считывает отфильтрованные сигналы и оценивает частоту сердечных сокращений в режиме реального времени.

Команда протестировала свой подход в двух различных экспериментах. Сердцебиение семи добровольцев измеряли на расстоянии 1, 2 и 3 метров от двух микроконтроллеров ESP32, которые использовали Pulse-Fi. Эти данные затем сравнивали с измерениями пульса, полученными с помощью пульсоксиметра. Во втором эксперименте Pulse-Fi использовали на устройствах Raspberry Pi для мониторинга частоты сердечных сокращений более 100 участников, которые принимали различные положения, ходили, бегали и стояли на месте.

Результаты показывают, что система работает на уровне других эталонных