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曾经看似仅仅用于连接设备的技术如今有了新的用途。加州大学的科学家们证明，家庭Wi-Fi可以以临床级的精度监测心跳，而无需依赖昂贵的设备或可穿戴设备。
如今，家庭Wi-Fi的功能远不止播放流媒体视频。加州大学圣克鲁兹分校的科学家们已经证明，它还能监测心跳。这项突破源于Pulse-Fi系统，该系统能够将普通无线信号转换为健康监测器。
研究人员已证明，一个简单的Wi-Fi发射器和接收器就能测量临床级别的心率。这消除了对智能手表、胸带或医用仪器的需求。
Pulse-Fi 的工作原理
这项技术利用了家庭和办公室中现有的廉价硬件。Pulse-Fi 利用机器学习算法，滤除环境噪音，并识别心脏引起的细微变化。
测试涉及118名志愿者。该系统仅用五秒钟就测量出了心跳，误差为每分钟半个点。更长时间的监测进一步提高了准确度。 精确，即使人们坐着、躺着、站着或走路。
据工程师介绍，商用路由器可以提升性能。即使是售价 32 至 5 美元的 ESP10 芯片和 30 美元的 Raspberry Pi 主板也足以实现可靠的结果。
带心跳的 Wi-Fi
心率是最基本的健康指标之一。它可以反映压力水平、水分状况，甚至身体健康状况。通常，需要专用设备来监测心率。Pulse-Fi 建议，标准路由器可以巧妙地承担这一角色。
“我们已经证明，这种方法可以在正常环境下工作，无需任何特殊调整，”项目负责人之一、博士生纳扬·巴蒂亚（Nayan Bhatia）说道。计算机科学教授卡蒂亚·奥布拉茨卡（Katia Obraczka）负责协调这项研究。
无线信号的第二次生命
原理很简单：射频波穿过人体时会发生变化。每次心跳都会在这些信号中产生细微的变化。 该算法通过使用传统血氧仪的数据进行训练来学会识别这种模式。
为了建立数据库，研究人员在大学的科学与工程图书馆中设置了实验。他们将Wi-Fi波动与实际测量值进行比较，并训练神经网络将两者关联起来。
该团队还利用巴西科学家使用树莓派收集的数据验证了该方法。此次比较证实了Pulse-Fi的准确性。
超越心率
工程师们已开始着手使该系统能够监测呼吸。这或许有助于诊断睡眠呼吸暂停等问题。初步结果尚未公布，但被认为前景光明。
另一个重要发现是距离。Pulse-Fi 能够准确测量最远三米外的心跳。与之前的方法不同，即使志愿者远离路由器，其性能也不会下降。
“我们发现距离并没有带来影响，这对其他方法来说是一个挑战，”通过科学实习参与该项目的高中生普拉奈·科切塔 (Pranay Kocheta) 说道。
国际认可
研究成果在2025年IEEE智能系统和物联网分布式计算国际会议（DCOSS-IoT）上进行了展示。此次活动汇集了互联互通领域的前沿研究成果。
Pulse-Fi 凭借这份出版物，参与了关于无线网络如何在互联网之外应用的讨论。该提案预示着未来，连接电脑和手机的网络也将用于监测人们的健康状况。
研究表明，隐形信号可以发挥新的作用。几乎家家户户都有的Wi-Fi，如今也能与心跳同步。
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