Cientistas aprenderam a identificar problemas respiratórios por mudanças nos sinais de Wi-Fi

Cientistas do Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST, EUA) desenvolveram uma tecnologia de monitoramento da respiração usando mudanças sutis no sinal Wi-Fi. A tecnologia é baseada no algoritmo BreatheSmart baseado em inteligência artificial.

Fonte da imagem: nist.gov

Os sinais Wi-Fi estão presentes em quase todas as salas hoje – eles passam por objetos ou são refletidos por eles, e qualquer movimento, incluindo aqueles que o corpo produz com a respiração, pode alterar o caminho do sinal. E se algo estiver errado com a respiração, as alterações no sinal Wi-Fi podem não ser padrão. Os cientistas tentam há anos usar sinais de rede sem fio para detectar pessoas e várias atividades, mas geralmente suas soluções envolvem o uso de equipamentos especiais. E os engenheiros do NIST afirmam que o algoritmo BreatheSmart é capaz de funcionar com roteadores e dispositivos clientes que já estão no mercado.

Para que o algoritmo funcionasse, os cientistas só precisaram alterar o firmware do roteador para que ele coletasse dados de parâmetros CSI (Channel State Information) com mais frequência. Os sinais CSI são enviados de dispositivos clientes para roteadores – eles têm um formato padrão e, pela natureza de sua distorção, pode-se tirar conclusões sobre mudanças no ambiente. Para melhorar a eficiência do algoritmo, o roteador solicita CSI até 10 vezes por segundo.

Com a ajuda de um manequim, os pesquisadores simularam vários estados respiratórios humanos e acompanharam as mudanças no CSI usando um roteador de consumo e um dispositivo conectado a ele. O processamento de dados foi confiado à inteligência artificial – os autores do projeto afirmam que, ao avaliar os mecanismos respiratórios simulados, o algoritmo BreatheSmart dá a resposta correta em 99,54% dos casos.