Tehnologia care-ți salvează viața: ce e BreatheSmart și cum funcționează

Cercetătorii Institutului Național de Standarde și Tehnologie (NIST) au dezvoltat o modalitate de a monitoriza respirația pe baza unor mici modificări ale semnalelor WiFi. Ei spun că algoritmul lor de învățare profundă BreatheSmart ar putea fi tehnologia care detectează dacă cineva are probleme de respirație.

Semnalele WiFi sunt aproape omniprezente. Acestea trec prin suprafețe, în timp ce încearcă să conecteze dispozitivele cu routerele. Dar orice mișcare va modifica calea semnalului, inclusiv modul în care corpul se mișcă, pe măsură ce respirăm, ceea ce se poate schimba dacă avem probleme de sănătate. De exemplu, pieptul tău se va mișca diferit dacă tusești.

Alți cercetători au explorat utilizarea semnalelor WiFi pentru a detecta oamenii și mișcările lor, dar abordările lor au necesitat dispozitive de detectare dedicate, iar studiile lor au furnizat date limitate. În urmă cu câțiva ani, o companie numită Origin Wireless a dezvoltat un algoritm care funcționează cu o rețea mesh WiFi. În mod similar, NIST spune că BreatheSmart funcționează cu routere și dispozitive care sunt deja disponibile pe piață. Este nevoie doar de un singur router și un dispozitiv conectat.

Tehnologia salvatoare de vieți – cum funcționează

Oamenii de știință au schimbat firmware-ul unui router, astfel încât acesta să verifice „informațiile despre starea canalului” sau CSI. CSI se referă la semnalele care sunt trimise de la un dispozitiv, cum ar fi un telefon sau un laptop, către router. Semnalele CSI sunt consistente și routerul înțelege cum ar trebui să arate, dar abaterile din mediu, cum ar fi semnalul afectat de suprafețe sau de mișcare, modifică semnalele. Cercetătorii au determinat routerul să solicite aceste semnale CSI de până la zece ori pe secundă, pentru a obține o idee mai bună a modului în care semnalul a fost modificat.

Echipa a simulat mai multe condiții de respirație cu un manechin și a monitorizat modificările semnalelor CSI cu un router și un dispozitiv de recepție standard. Pentru a înțelege datele pe care le-au colectat, asociatul de cercetare NIST Susanna Mosleh a dezvoltat algoritmul. Într-o lucrare, cercetătorii au remarcat că BreatheSmart a identificat corect condițiile de respirație simulate în 99,54 la sută din timp.

Mosleh și Jason Coder care conduc cercetările NIST în metrologia cu spectru partajat, speră că dezvoltatorii vor putea să-și folosească cercetările pentru a crea  un software care poate monitoriza de la distanță respirația unei persoane cu hardware-ul existent.

„Toate modurile în care colectăm datele se fac pe software-ul de pe punctul de acces (în acest caz, routerul), care ar putea fi făcut de o aplicație pe un telefon”, a spus Coder.

„Această lucrare încearcă să stabilească modul în care cineva își poate dezvolta și testa propriul algoritm. Acesta este un cadru care îi ajută să obțină informații relevante”.