미국 과학자들, 가정용 와이파이공유기를 심장박동 건강 모니터로 전환 US scientists turn home WiFi routers into health monitors that track heartbeats

US scientists turn home WiFi routers into health monitors that track heartbeats

UC Santa Cruz’s Pulse-Fi shows how cheap WiFi chips can measure heart rate with clinical accuracy, no wearables needed.

Your WiFi can now do more than stream movies; it can sense the beat of your heart.

Engineers at the University of California, Santa Cruz, have developed a system that turns everyday wireless signals into a medical tool.

The proof-of-concept research shows that a simple WiFi transmitter and receiver can measure heart rate with clinical-level accuracy without requiring any smartwatch, chest strap, or hospital monitor.

https://interestingengineering.com/health/wifi-heart-rate-monitoring-ucsc-pulsefi

미국 과학자들이 가정용 WiFi 라우터를

심장 박동을 추적하는 건강 모니터로 전환

UC 산타크루즈의 Pulse-Fi는 저렴한 WiFi 칩으로 웨어러블 기기 없이도 임상적 정확도로 심박수를 측정할 수 있음을 보여줍니다.

이제 WiFi는 영화 스트리밍 이상의 기능을 제공합니다. 심장 박동을 감지할 수도 있습니다.

캘리포니아 대학 산타크루즈 캠퍼스의 엔지니어들은 일상적인 무선 신호를 의료 도구로 바꾸는 시스템을 개발했습니다.

개념 증명 연구는 간단한 WiFi 송수신기로 스마트워치, 가슴 스트랩, 병원용 모니터 없이도 임상 수준의 정확도로 심박수를 측정할 수 있음을 보여줍니다.

Pulse-Fi라고 불리는 이 기술은 가정과 직장에서 이미 사용되고 있는 저렴한 하드웨어를 활용합니다.

이 시스템은 WiFi 신호에 머신 러닝 알고리즘을 적용하여 심장 박동으로 인한 미세한 변화를 감지하고, 움직임이나 환경적 간섭과 같은 배경 소음을 걸러냅니다.

연구진은 118명의 참가자를 대상으로 이 시스템을 테스트하여 기존 모니터와 거의 동일한 결과를 얻었습니다. Pulse-Fi는 단 5초간의 신호 처리만으로 분당 0.5박자의 오차 범위 내에서 심박수를 측정했습니다.

참가자가 앉아 있든, 서 있든, 누워 있든, 걷고 있든 관계없이 모니터링 시간을 늘리면 정확도가 더욱 향상되었습니다.

cbc.ca

WiFi가 심장박동을 받는다

심박수는 스트레스, 수분 섭취, 그리고 운동 능력과 관련된 가장 기본적인 건강 지표 중 하나입니다. 하지만 일반적으로 심박수를 측정하려면 웨어러블 기기나 임상 기기가 필요합니다. Pulse-Fi는 WiFi 라우터가 비침입형 건강 추적기로도 활용될 미래를 제시합니다.

컴퓨터 과학 교수인 카티아 오브라츠카와 함께 이 프로젝트를 공동으로 이끈 박사과정 학생인 나얀 바티아는 "연구 결과에 따르면 이 기술은 특별한 위치 지정이나 값비싼 장비 없이도 일상 환경에서 작동할 수 있다"고 말했습니다.

연구팀은 5~10달러에 판매되는 초저가 ESP32 칩과 약 30달러짜리 라즈베리 파이 보드를 사용했습니다. 이 가격대에서도 시스템은 정확한 것으로 입증되었습니다. 연구진은 상업용 라우터를 사용하면 성능이 더욱 향상될 가능성이 높다고 밝혔습니다.

WiFi 신호의 두 번째 삶

이 시스템은 무선 주파수(RF)가 공간을 통과할 때 어떻게 작용하는지 분석하는 방식으로 작동합니다. WiFi 신호는 인체에 닿으면 부분적으로 흡수되고 산란됩니다.

심박수는 이러한 신호에 미묘하지만 감지 가능한 변화를 일으킵니다. Pulse-Fi의 알고리즘은 표준 산소포화도 측정기로 수집된 실제 데이터를 기반으로 학습하여 이러한 변화를 인식하는 방법을 학습했습니다.

데이터 세트를 구축하기 위해 연구진은 UC 산타크루즈 과학 및 공학 도서관 내에 실험을 설정했습니다. 연구진은 WiFi 신호 변동을 실제 심박수 측정값과 비교하여 신경망이 두 값을 매핑하도록 학습시켰습니다. 또한, 연구팀은 라즈베리 파이 기기를 사용하는 브라질 연구진의 기존 데이터 세트와도 비교 테스트하여 정확도를 더욱 검증했습니다.

https://interestingengineering.com/health/wifi-heart-rate-monitoring-ucsc-pulsefi