Учёные Национального института стандартов и технологий (NIST, США) разработали технологию мониторинга дыхания с использованием незначительных изменений в сигнале Wi-Fi. В основу технологии лёг алгоритм BreatheSmart на основе искусственного интеллекта.
Источник изображения: nist.gov
Сигналы Wi-Fi сегодня присутствуют почти в любом помещении — они проходят сквозь предметы или отражаются от них, а изменить путь сигнала способно любое движение, в том числе те, что тело производит с дыханием. И если с дыханием что-то не так, то и изменения в сигнале Wi-Fi могут носить нестандартных характер. Учёные уже не первый год пытаются использовать сигналы беспроводных сетей для обнаружения людей и различной активности, но обычно их решения предполагают применение специального оборудования. А инженеры NIST утверждают, что алгоритм BreatheSmart способен работать с маршрутизаторами и клиентскими устройствами, которые уже присутствуют на рынке.
Для работы алгоритма учёным пришлось лишь изменить прошивку маршрутизатора, чтобы он чаще собирал данные параметра CSI (Channel State Information — «информация о состоянии канала»). Сигналы CSI отправляются с клиентских устройств на маршрутизаторы — они имеют стандартный формат, и по характеру их искажения можно делать выводы об изменениях в окружающей среде. Для повышения эффективности алгоритма маршрутизатор запрашивает CSI до 10 раз в секунду.
При помощи манекена исследователи смоделировали несколько состояний дыхания человека и отследили изменения CSI при помощи потребительского маршрутизатора и подключённого к нему устройства. Обработку данных доверили искусственному интеллекту — авторы проекта утверждают, что при оценке смоделированных механизмов дыхания алгоритм BreatheSmart даёт правильный ответ в 99,54 % случаев.