Wi-Fi信号は心拍数を測定することができ、ウェアラブルデバイスは必要ありません

あなたの鼓動はあなたの体が放つ最も単純な信号の1つですが、それはあなたの健康について多くを明らかにします。それはあなたの活動、ストレス、さらにはあなたがどれほど水分補給されているかによって変わります。 ただし、最近まで、心トレートを監視することは、病院のモニターやスマートウォッチなどの特別なデバイスを使用することを意味していました。 しかし今、カリフォルニア大学サンタクルス校の研究者（UCSC）、Wi-Fiと同じくらい一般的なものがこの重要な兆候を驚くほど正確に測定できることを示しました。Pulse-Fiと呼ばれる新しいシステムは、通常のワイヤレス信号をヘルストラッカーに変換します。 それは、人々がデバイスに縛り付けたり、費用のかかる病院の機械に頼らずに心臓の健康を監視できる未来を約束します。これはすべて、ほとんどの家にすでに存在するWi-Fiデバイスを使用して達成できます。Wi-Fiの理解 - 基本Wi-Fiは、音楽をカーラジオに運ぶのと同じタイプの波である無線波を使用して、空中に情報を送信することで機能します。違いは、Wi-Fiが多くを使用していることです より高い周波数はるかに多くのデータを運ぶことができます。 ルーター内では、小さな送信機がデジタル情報（ビデオやメッセージなど）を無線波のパターンに変えます。 携帯電話またはラップトップには、それらの波をキャッチし、画面に表示される写真、音、または単語に戻すアンテナとレシーバーがあります。それはボールをやり取りするようなものですが、ボールの代わりに、「キャッチ」はコード化された情報を運ぶ目に見えないエネルギーの流れです。ただし、これらの無線波は永遠に移動しません。人体の壁、床、さらには水をブロックまたは弱めることができます。これは、Pulse-Fiの背後にある基本的な前提です。Wi-FiをPulse-Fiに変えますUC Santa Cruzチームには、Katia Obraczka教授博士が含まれていました。学生のナヤン・バティア、そして高校の研究者であるプラナイ・コチェタを訪問します。 一緒に、Wi-Fi送信機と受信機と機械学習アルゴリズムをペアにする低コストの方法を作成しました。Wi-Fi Waves スペースを移動し、オブジェクトの周りを跳ね返り、曲げます。これらの波が人体に遭遇すると、小さな信号シフトが発生します。「信号は環境に非常に敏感であるため、不要なノイズをすべて除去するために適切なフィルターを選択する必要があります」とバティアは言いました。秒単位で測定されたハートビートこの研究には118人の参加者が関与し、結果は印象的でした。わずか5秒の分析の後、 パルス-FIは、1分あたりわずか半分のビートのエラーマージンで、心理を測定しました。監視が長くなると、精度がさらに向上しました。研究者たちは、座って、立って、横になっている、さらには歩くなど、さまざまな体の位置にいる人々をテストしました。 位置に関係なく、システムは確実に機能しました。部屋のハードウェアの配置も違いを犯しず、システムの適応性を証明しました。低コストのコンポーネントがテストに電力を供給しました。 10ドル未満のESP32チップはうまく機能しました。 Raspberry Piデバイスは、より高価ですが、さらに良い結果を達成しました。コマーシャルグレードのWi-Fiハードウェアは、パフォーマンスをさらに向上させる可能性があります。距離は精度を壊しません別のブレークスルーは範囲でした。パルスFIは、最大3メートル、つまり10フィート近くまでの距離で心拍数を正確に測定しました。追加のテストは、さらにさらに実行できることを示唆しています。「私たちが見つけたのは、機械学習モデルのために、その距離は基本的にパフォーマンスに影響を与えなかったということでした。これは過去のモデルにとって非常に大きな闘争でした」とコチェタは言いました。 「もう1つは位置でした。日々の生活で遭遇するすべてのさまざまなことです。人が生きていても堅牢であることを確認したかったのです。」Pulse-Fiデータセットの作成システムをトレーニングするには、チームにデータが必要でした。既存のデータセットは、ESP32デバイスからのWi-Fi信号にハートビート効果をキャプチャしていないため、独自のデータを作成しました。 UC Santa Cruz Science and Engineering Libraryでは、標準のオキシメーターとともにESP32ユニットを慎重にセットアップして、並列データストリームを生成します。このペアリングは、トレーニングに信頼できる「グラウンドトゥルース」を提供し、Wi-Fiを介して記録されたすべてのパルスが医学的に検証された心拍数と正確に一致するようにしました。次に、ニューラルネットワークを訓練して、どの微妙な信号の変化が心拍を表しているかを認識し、ワイヤレスデータの最もかすかなバリエーションでさえ焦点を合わせました。新しく構築されたデータセットに加えて、ブラジルの大規模なデータセットを使用してPulse-Fiを検証しました。RaspberryPIハードウェアは、利用可能な最も包括的なWi-Fiベースの健康監視データセットの1つです。このクロステストにより、システムの幅広い信頼性が確認され、パルスFIがデバイスの種類、室内条件、参加者グループに適応できることが示されました。低コストのアプローチは、多様な現実世界のシナリオの下で顕著な精度を達成できることを実証しました。健康保護者としてのWi-FiPulse-Fiのクリエイターはここで止まっていません。現在、呼吸率を検出するためにシステムを適応させています。初期の結果は、睡眠時無呼吸などの問題を診断するための強い可能性を示しています。微妙な呼吸パターンが検出に不可欠です。 このような能力は、侵入的な一晩モニタリングを必要とせずに、睡眠の質、呼吸器の問題、長期的な健康リスクに関する新しい洞察を医師に与える可能性があります。手頃な価格、精度、および非邪魔さを組み合わせることにより、パルス-Fiは、毎日のWi-Fiが健康の静かな守護者として兼ねる未来を指します。 スマートホームは最終的にシステムを統合し、心臓と肺機能の両方の連続追跡を提供することができました。この進歩により、予防ケアがよりアクセスしやすくなり、人々に健康問題を早期に検出し、臨床医と信頼できるデータを共有する機会を提供します。 かつて特殊なデバイスを必要としたものは、すでに私たちを取り巻く目に見えない信号によってすぐに処理されるかもしれません。この研究はジャーナルに掲載されています IEEEX。- -Eric RallsとEarth.comから提供された無料のアプリであるEarthSnapで私たちをチェックしてください。- - 1756939332 #WiFi信号は心拍数を測定することができウェアラブルデバイスは必要ありません 2025-09-03…