Что делает Wi‑Fi роутер, когда вы спите? Проникает сквозь стены и считает каждый удар вашего сердца
NewsMakerПластиковая коробка за 30 долларов работает точнее кардиографа за сто тысяч.
Инженеры Калифорнийского университета в Санта-Крус показали, что привычный Wi-Fi можно превратить в медицинский инструмент. В рамках проекта под названием Pulse-Fi они создали систему, которая использует обычные беспроводные сигналы для измерения частоты сердечных сокращений с клинической точностью — без смарт-часов, нагрудных датчиков или больничных мониторов.
Разработка базируется на дешёвом оборудовании, которое уже есть в домах и офисах. В качестве аппаратной платформы использовались микроконтроллеры ESP32 стоимостью 5–10 долларов и платы Raspberry Pi примерно за 30 долларов. Даже с таким минимальным набором компонентов система показала точность, сравнимую с медицинскими приборами . Авторы уверены, что при использовании коммерческих маршрутизаторов результат будет ещё выше.
Принцип работы заключается в том, что радиочастотные волны Wi-Fi частично поглощаются и рассеиваются при прохождении через тело. Сердцебиение вызывает едва заметные, но устойчивые изменения сигнала. Алгоритмы машинного обучения Pulse-Fi учатся распознавать эти колебания, фильтруя шумы от движений и внешних факторов. Для обучения использовались эталонные данные, собранные с помощью стандартных оксиметров. Эксперименты проводились в библиотеке университета: учёные сопоставляли колебания Wi-Fi с фактическими показателями пульса и на этой основе обучали нейросеть. Дополнительно систему проверили на датасете бразильских исследователей, где также применялись Raspberry Pi, что подтвердило универсальность подхода.
В испытаниях приняли участие 118 добровольцев. Уже через пять секунд обработки сигналов Pulse-Fi определял частоту сердечных сокращений с погрешностью не более 0,5 удара в минуту. Более длительное наблюдение только повышало точность, причём система корректно работала в любых положениях: сидя, стоя, лёжа и даже при ходьбе.
Разработчики отмечают, что точность измерений сохранялась и на расстоянии до трёх метров. Для прежних технологий именно дистанция была главной проблемой, тогда как обученная модель Pulse-Fi практически не теряла качества при удалении источника сигнала.
Хотя текущая версия ограничивается отслеживанием пульса, команда уже работает над расширением возможностей. Первые неопубликованные результаты показывают, что система способна фиксировать и частоту дыхания, что открывает перспективы для диагностики, например, синдрома апноэ.
Результаты исследования опубликованы в материалах Международной конференции IEEE по распределённым вычислениям в интеллектуальных системах и Интернете вещей (DCOSS-IoT 2025).
Инженеры Калифорнийского университета в Санта-Крус показали, что привычный Wi-Fi можно превратить в медицинский инструмент. В рамках проекта под названием Pulse-Fi они создали систему, которая использует обычные беспроводные сигналы для измерения частоты сердечных сокращений с клинической точностью — без смарт-часов, нагрудных датчиков или больничных мониторов.
Разработка базируется на дешёвом оборудовании, которое уже есть в домах и офисах. В качестве аппаратной платформы использовались микроконтроллеры ESP32 стоимостью 5–10 долларов и платы Raspberry Pi примерно за 30 долларов. Даже с таким минимальным набором компонентов система показала точность, сравнимую с медицинскими приборами . Авторы уверены, что при использовании коммерческих маршрутизаторов результат будет ещё выше.
Принцип работы заключается в том, что радиочастотные волны Wi-Fi частично поглощаются и рассеиваются при прохождении через тело. Сердцебиение вызывает едва заметные, но устойчивые изменения сигнала. Алгоритмы машинного обучения Pulse-Fi учатся распознавать эти колебания, фильтруя шумы от движений и внешних факторов. Для обучения использовались эталонные данные, собранные с помощью стандартных оксиметров. Эксперименты проводились в библиотеке университета: учёные сопоставляли колебания Wi-Fi с фактическими показателями пульса и на этой основе обучали нейросеть. Дополнительно систему проверили на датасете бразильских исследователей, где также применялись Raspberry Pi, что подтвердило универсальность подхода.
В испытаниях приняли участие 118 добровольцев. Уже через пять секунд обработки сигналов Pulse-Fi определял частоту сердечных сокращений с погрешностью не более 0,5 удара в минуту. Более длительное наблюдение только повышало точность, причём система корректно работала в любых положениях: сидя, стоя, лёжа и даже при ходьбе.
Разработчики отмечают, что точность измерений сохранялась и на расстоянии до трёх метров. Для прежних технологий именно дистанция была главной проблемой, тогда как обученная модель Pulse-Fi практически не теряла качества при удалении источника сигнала.
Хотя текущая версия ограничивается отслеживанием пульса, команда уже работает над расширением возможностей. Первые неопубликованные результаты показывают, что система способна фиксировать и частоту дыхания, что открывает перспективы для диагностики, например, синдрома апноэ.
Результаты исследования опубликованы в материалах Международной конференции IEEE по распределённым вычислениям в интеллектуальных системах и Интернете вещей (DCOSS-IoT 2025).