با وای‌فای ضربان بگیر! معرفی Pulse-Fi؛ قلب‌سنج ارزون و بی‌دردسرتر از دستبند و ساعت هوشمند

اگه فکر می‌کنی فقط ساعت‌های هوشمند گرون یا دستبندهای ورزشی می‌تونن ضربان قلبتو اندازه بگیرن، اینو بشنو! محقق‌ها به تازگی یه فناوری جالب به اسم Pulse-Fi ساختن که با یه سری قطعه ساده و نسبتا ارزون، حتی ارزون‌تر از بهترین دستبندها و ساعت‌های بازار، می‌تونه با استفاده از وای‌فای ضربان قلب رو تشخیص بده — اونم بدون اینکه هیچ چیزی بهت وصل شه!

خب حالا این فناوری چطوری کار می‌کنه؟ ماجرا اینه که یه تیم از مهندس‌ها با کمک هوش مصنوعی (همون AI یا هوش مصنوعی یعنی کامپیوتری که می‌تونه مثل آدم فکر کنه و خیلی کارها رو خودش یاد بگیره) و یه سری قطعات ساده مثل چیپ ESP32 (یه برد خیلی کوچیک و ارزون که می‌تونه وای‌فای ایجاد کنه)، اومدن سیگنال وای‌فای رو این‌جوری تغییر دادن که اطلاعاتی درباره ضربان قلب آدم‌ها بده. اونها به کمک این وسیله، دستگاهی ساختن که بهش می‌گن Pulse-Fi.

یکی از اتفاقات باحال اینه که این ابزار حتی اگه آدم‌ها توی فاصله‌های مختلف یا تو پوزیشن‌های متفاوت باشن، باز هم خیلی دقیق کار می‌کنه. یعنی فرقی نمی‌کنه نشسته باشی، راه بری یا سرجات وایسی — این سیستم می‌تونه ضربان قلبتو درست اندازه بگیره.

توی آزمایش‌ها چی شد؟
تیم تحقیق، هفت نفر (پنج پسر و دو دختر) رو آوردن و بین دو تا از این دستگاه ESP32 گذاشتن — یکی نقش فرستنده وای‌فای و یکی نقش گیرنده رو داشت. همزمان، برای اینکه بدونن سیستمشون چقدر دقیق کار کرده، روی انگشت طرف‌ها یه پالس‌اکسی‌متر (یه وسیله پزشکی که معمولا روی انگشت گذاشته میشه و با دقت خیلی بالا ضربان قلب و سطح اکسیژن خون رو نشون می‌ده) گذاشتن. جالب اینه که هر نفر توی سه فاصله (۱، ۲ و ۳ متر) تست شد و هر بار هم تست، ۵ دقیقه طول کشید.

توی این دستگاه چی می‌گذره؟
اینجاست که هوش مصنوعی و یادگیری ماشین (همون Machine Learning، یعنی وقتی یه مدل کامپیوتری با دیدن داده‌های سابق، خودش هوشمند میشه و الگو پیدا می‌کنه) وارد می‌شه. Pulse-Fi سیگنال‌های دریافتی وای‌فای رو می‌گیره و اول اطلاعات مربوط به تپش قلب رو فیلتر می‌کنه (یه جور مثل جداکردن نویز یا صداهای اضافی، چون آدم وقتی تکون می‌خوره یا یه چیزی بینش و دستگاه باشه، سیگنال کمی به‌هم می‌ریزه). بعد، با فیلتر فرکانس، اون بخش‌هایی از سیگنال رو که به بازه ضربان قلب انسانی (بین ۴۸ تا ۱۳۰ ضربه توی دقیقه) ربط داره جدا می‌کنه و بعدش با یه مدل یادگیری عمیق (یعنی همون شبکه عصبی، یه مدل از هوش مصنوعی که الهام گرفته از مغز انسانه) اسمش LSTM، میاد و واقعا پیش‌بینی می‌کنه ضربان قلب چقدره.

ماجرا جالب‌تر هم میشه. نتایج نشون داده که این دستگاه حتی وقتی آدم‌ها به دستگاه نزدیک یا دورن، خطاش کمتر از نیم ضربه در دقیقست! یعنی مثلاً تو فاصله ۱ متری فقط ۰.۴ ضربه خطا داشته — این فوق‌العاده‌ست.

یعنی الان Pulse-Fi بهتر از دستبند و ساعت‌های معمولیه؟
خب این تکنولوژی هنوز اول راهشه، اما تو آزمایش‌هایی که کردن، حتی با دیتا از ۱۱۸ نفر که تو ۱۷ حالت مختلف (مثلاً نشستن، راه‌رفتن، جاروکردن!) بودن، خطاش فقط ۰.۲ ضربه بود که بهتر از انتظاره. مقایسه‌ها نشون داد موقعیت بدن اصلاً روش تاثیر نذاشته.

یک نکته: بعضی متخصصا این ایراد رو گرفتن که تست مدل با همون داده‌ای انجام شده که باهاش یاد گرفته بود (یعنی Dataset همون بوده). منتقدا مثل آقای کاروات از انگلیس گفتن اینجوری ممکنه مدل خودش رو فریب بده و نتایج درست نباشه. تیم پژوهش هم گفت درسته، ولی ما بعدش تو دنیای واقعی هم تست کردیم و مدل رو با داده‌های جدید امتحان کردیم — و هنوزم نتیجه خوب بوده (فقط این بخش تازه چاپ نشده!).

راستی، حریم خصوصی چطور؟
اینجا یه نقطه مهمه: هیچ داده شخصی قابل شناسایی به جایی فرستاده نمیشه و تمام اطلاعات ضربان قلب تو همون دستگاه می‌مونه. یعنی نگران دزدیده‌شدن اطلاعات نباشید!

قراره به کجا برسه؟
تیم محقق الان داره آزمایش می‌کنه که چند نفر همزمان تو یه اتاق باشن و ببینه سیستم هنوز دقیق می‌مونه یا نه. اگه جواب بده، دیگه حتی لازم نیست هرکس یه گجت جدا داشته باشه.

البته هنوز این تکنولوژی حداقل ۵ تا ۱۰ سال دیگه طول می‌کشه تا واقعا تو خونه‌ها دیده شه. ولی همین الان نشون داده که میشه تقریبا با همون وای‌فای معمولی، (Radio Wave یعنی امواج رادیویی که دستگاه‌های وای‌فای باهاش کار می‌کنن) و با کمک هوش مصنوعی، راحت ضربان قلب رو بدون تماس خاصی گرفت!

واقعا علم، زندگی رو آسون‌تر و هوشمندتر داره می‌کنه؛ هر روز یه ایده جدید! حالا یه روزی قراره تو خونه یا محل کارت فقط با یه وای‌فای ساده بفهمی قلبت چجوری می‌زنه — بدون اینکه چیزی بندازی دور مچت یا پول زیادی خرج کنی. منتظر آینده بمون!

منبع: +