سرايا - أظهر عمل تجريبي أنه في يوم من الأيام، سيتمكن أي شخص من الاستفادة من تقنية مراقبة الصحة غير التطفلية القائمة على إشارات "واي فاي"، في منزله.

تعمل الخوارزمية مع وجود الشخص على مسافة 3 أمتار من جهاز واي فاي

وقد أثبت فريق البحث من كلية باسكين للهندسة بجامعة كاليفورنيا، أن تقنيتهم ​​تعمل مع أجهزة "واي فاي" منخفضة التكلفة، ما يثبت فائدتها في البيئات منخفضة الموارد.

ويُعد معدل ضربات القلب أحد أهم مؤشرات الصحة الأساسية، إذ يقدم لمحة سريعة عن النشاط البدني للشخص، ومستويات التوتر والقلق لدى الشخص، ومستوى ترطيبه، وغيرها.

لا حاجة لجهاز قابل للارتداء
ويتطلب قياس معدل ضربات القلب عادةً جهازاً قابلًا للارتداء، سواء أكان ساعة ذكية أم أجهزة طبية. لكن البحث الجديد أثبت إمكانية استخدام إشارة جهاز "واي فاي" منزلي لمراقبة الصحة بدقة فائقة، دون الحاجة إلى جهاز قابل للارتداء.

وبحسب "مديكال إكسبريس"، صمم الباحثون نظاماً لقياس معدل ضربات القلب بدقة، يجمع بين أجهزة "واي فاي" منخفضة التكلفة وخوارزمية تعلّم آلي.



وترسل أجهزة "واي فاي" موجات تردد لاسلكي إلى الفضاء المادي المحيط بها، ثم إلى جهاز استقبال، عادة ما يكون جهاز كمبيوتر أو هاتفاً.

مرور الموجات عبر الأجسام
وعندما تمر الموجات عبر الأجسام في الفضاء، يتم امتصاص جزء منها في تلك الأجسام، ما يسبّب تغييراتٍ يُمكن رصدها رياضياً في الموجة.

ويستخدم برنامج Pulse-Fi جهاز إرسال واستقبال "واي فاي"، والذي يشغّل خوارزمية معالجة الإشارات والتعلّم الآلي الخاصة بـ Pulse-Fi.

وقام الباحثون بتدريب الخوارزمية على تمييز حتى أضعف التغيرات في الإشارة الناتجة عن نبضات قلب الإنسان، وذلك بتصفية جميع التغيرات الأخرى في الإشارة في البيئة المحيطة أو الناتجة عن نشاط كالحركة.

تجارب البرنامج
وأجرى الفريق تجارب على 118 شخصاً، واختبروا 17 وضعية مختلفة للجهاز وجسم الشخص، ووجدوا أنه بعد 5 ثوانٍ فقط من معالجة الإشارة، تمكنوا من قياس معدل ضربات القلب بدقة سريرية.



وبعد 5 ثوانٍ من المراقبة، لاحظوا خطأً قدره نصف نبضة في الدقيقة فقط، مع زيادة فترات المراقبة.

وضعية الجسم
ووجد الفريق أن نظام Pulse-Fi يعمل بغض النظر عن وضع الجهاز، أو وضع الشخص الذي يتم قياس ضربات قلبه - سواء كان جالساً أو واقفاً أو مستلقياً أو ماشياً، فالنظام لا يزال يعمل.

وتبين أن هذا النظام يحقق نتائج دقيقة مع وجود الشخص على بعد 3 أمتار من الجهاز.

وتوصل الباحثون إلى هذه النتائج باستخدام شرائح ESP32 والتي يتراوح سعرها بين 5 و10 دولارات، وشرائح Raspberry Pi، التي يقترب سعرها من 30 دولاراً.

وأظهرت شرائح Raspberry Pi الأكثر تكلفة أداءً أفضل.