کار خفن وای‌فای خونگی: ضربان قلبتو از راه دور اندازه می‌گیره!

احتمالاً فکر می‌کنی وای‌فای فقط برای فیلم دیدن یا ویدیوکال دادنه، ولی بچه‌های دانشگاه UC Santa Cruz کلی ایده جدید براش پیدا کردن! می‌دونستی الان بعضی دانشمندها تونستن وای‌فای خونگی رو تبدیل به یه ابزار پزشکی کنن که ضربان قلبتو بدون تماس اندازه بگیره؟ واقعاً از این عجیب‌تر داریم؟

اسم این تکنولوژی رو گذاشتن Pulse-Fi. بخش باحال ماجرا اینه که دیگه لازم نیست ساعت هوشمند یا اون چسب‌های سینه‌ای عجیب‌غریب که تو بیمارستان می‌زارن به خودت وصل کنی. با همین مودم‌های معمولی وای‌فای و یه گیرنده خیلی ارزون، میشه ضربان قلب رو مثل یه دستگاه پزشکی حرفه‌ای اندازه گرفت!

چطور؟ با کمک یادگیری ماشین – همون machine learning معروف که یعنی کامپیوترها با کلی داده آموزش می‌بینن تا الگوها رو تشخیص بدن – این سیستم می‌تونه کوچیک‌ترین تغییرات توی سیگنال وای‌فای رو شکار کنه. مثلاً وقتی قلبت میزنه، وای‌فای یه کم جلومیشن یا ضعیف‌تر میشه و این الگوریتم دقیقاً این تغییرات ریز رو درمیاره، حتی اگه تو خونه سروصدا باشه یا بچه‌ها بدوند هم قاطی نمی‌کنه.

برای امتحان کردن این سیستم، 118 نفر رو وارد پروژه کردن. نتیجه‌ها هم تقریباً همون مقداری بودن که دستگاه‌های مخصوص بیمارستان نشون میدن! جالب‌تر این که فقط با 5 ثانیه پردازش سیگنال، دقتش در حد نیم ضربان در دقیقه خطا داره. یعنی واقعاً خفنه. اگه بیشتر پایش کنه، حتی دقیق‌تر هم میشه، فرقی هم نمی‌کنه طرف رو صندلی نشسته باشه، راه بره، بخوابه یا وایساده باشه.

یه چیزی هم درباره سخت‌افزارش بگم: از بردهای ESP32 استفاده کردن که قیمتش حدود 5 تا 10 دلاره (تقریباً هیچی!)، و برد Raspberry Pi که حدود 30 دلاره. یعنی همه وسایل دم‌دستی و ارزون قیمت. مطمئن باشی با روترهای قوی‌تر حتی نتیجه بهتر هم می‌گیرن.

حالا طرز کارش چیه؟ سیگنال وای‌فای وقتی از بدن رد میشه، یه مقدار جذب یا پخش میشه. هر ضربان قلب، یه تغییر خیلی ریز تو موج وای‌فای ایجاد می‌کنه. این تیم، کلی داده واقعی (یعنی Ground-truth data) جمع کردن، مثلاً همزمان با دستگاه اکسیمتری که میزان ضربان رو واقعی می‌زنه. بعد این داده‌ها رو به شبکه عصبی (دیگه neural network یعنی یه مدلی از یادگیری که شبیه مغز انسان کار می‌کنه) نشون دادن تا یاد بگیره این الگوها چی هستن.

جالبه که حتی با داده‌هایی که محققای برزیلی با رزبری‌پای جمع کردن هم تست کردن و جواب گرفته.

یعنی آینده، چه بشه! دیگه شاید همین مودمای خونگیتون سلامتیتون رو چک کنن. مخصوصاً فکر کن نیاز به سنجش ضربان برای آدمایی که شرایط خاص دارن چقدر راحته. مثلاً برای بچه‌هایی که مشکل خواب دارن یا افرادی که ممکنه خواب‌آلودگی شبانه داشته باشن (Sleep Apnea یعنی همون اختلالی که موقع خواب نفس آدم بند میاد)، الآن دارن رو این کار می‌کنن تا نرخ تنفس رو هم با همین روش اندازه بگیرن.

زوم باحال دیگه این بود که فاصله هیچ اهمیتی نداشت؛ تا ۳ متری (حدود ۱۰ فوت) هم دقیق کار کرد. چون الگوریتم یادگیری ماشینش قوی بود، فرقی نداشت کجای خونه وایستاده باشی.

خلاصه بدون هیچ تجهیزات عجیب، دکتر خصوصی تو خونت داری! مقاله این تیم هم تو کنفرانس بین‌المللی DCOSS-IoT سال 2025 چاپ شده که مربوط به سیستم‌های هوشمند و اینترنت اشیاست (Internet of Things یا همون وسایل هوشمندی که به هم وصل میشن و همه جا دارن زیاد میشن).

در کل، دانشمندها واقعاً دارن آینده رو با وای‌فای به ما نزدیک‌تر می‌کنن؛ یه روزی می‌رسه فقط از روی موج وای‌فای حال و احوالت رو بپرسن، شاید حتی بفهمن استرسی یا نه یا دوغ زیاد خوردی 🙂

منبع: +