Pulse-Fi: Het Wi-Fi-systeem dat Hartslag op Afstand Meet
Een innovatief systeem, genaamd Pulse-Fi, maakt gebruik van Wi-Fi-signalen en machine learning-algoritmes om de hartslag van een persoon tot op drie meter afstand te meten. Het prototype vereist alleen goedkope hardware, zoals de ESP32 ($5-$10) of de Raspberry Pi (~$30), en behoudt zijn nauwkeurigheid bij 17 verschillende posities en situaties.
Een Ongewoon ‘Stethoscoop’ voor Thuis
De techniek is zowel eenvoudig als ingenieus: elk Wi-Fi-apparaat zendt radiogolven uit die zich door een kamer verplaatsen en minimaal worden verstoord door objecten en mensen. Deze verstoringen zijn wiskundig waarneembaar door de ontvanger. Pulse-Fi werkt met een zender en ontvanger die subtiele variaties in het Wi-Fi-kanaal opvangen, veroorzaakt door de mechanische beweging van de borstkas en veranderingen in bloedvolume door het kloppen van het hart. Met een keten van filters en een machine learning-model kan het systeem omgevingsgeluiden van het hartslagsignaal onderscheiden.
Geleid door professor Katia Obraczka, samen met afgestudeerde student Nayan Bhatia en onderzoeker Pranay Kocheta, benadrukt het team de toegankelijkheid van de technologie. In plaats van dure sensoren of gespecialiseerde antennes, gebruiken zij gemakkelijk verkrijgbare hardware. In tests bood de Raspberry Pi zelfs betere prestaties, maar het belangrijkste is het bewijs dat klinische metingen niet afhankelijk hoeven te zijn van dure apparatuur.
118 Deelnemers, 17 Posities en Snelle Resultaten
In hun studie rekruteerde het team 118 deelnemers en gebruikte een oxymeter als referentie om het algoritme te trainen en valideren in 17 verschillende posities. Deelnemers waren zowel zittend, staand als liggend, en het systeem functioneerde met een afstand tot drie meter. Het resultaat? Na slechts vijf seconden van continu signaalmetingen, was de gemiddelde foutmarge slechts 0,5 slagen per minuut. Langere observatieduren leidden tot nog nauwkeurigere resultaten.
Toepassingen in Thuis en Klinieken
De mogelijkheid om hartslag te meten is cruciaal voor fysieke activiteit, stress, hydratatie en zelfs medicijnreacties. Pulse-Fi biedt unieke voordelen voor verschillende toepassingen:
- Passieve Monitoring in Huis: Ouderen of patiënten met hartaandoeningen kunnen profiteren van vroege waarschuwingen zonder extra apparaten.
- Ziekenhuizen en Verzorgingshuizen: Het kan een aanvulling zijn op bestaande sensoren, zonder dat extra infrastructuur nodig is.
- Telemedicine: Voor gezinnen die geen wearable willen of kunnen gebruiken, kan betrouwbaar gemeten data worden gerapporteerd zonder hun routine te veranderen.
Privacykwesties en Toekomstige Regulatie
Technologie die ‘ziet’ zonder camera’s, roept ethische vragen op. Pulse-Fi capteert geen beelden of geluid, maar slechts biometrische metrics afgeleid van Wi-Fi-variaties. Het systeem vereist duidelijkheid over toestemming en lokale controle van gegevensverwerking. Met de juiste structuren rondom privacy en databeveiliging kan Pulse-Fi zich ontwikkelen tot een waardevolle tool in de gezondheidszorg.
De Toekomst van Hartslagmonitoring
Met slechts 0,5 slagen per minuut fout na vijf seconden, onderstreept Pulse-Fi zijn potentieel als een goedkope en niet-intrusieve manier om vitale gezondheidssignalen in de gaten te houden. De ontwikkeling opent de deur naar bredere toepassingen, en het team achter Pulse-Fi is op zoek naar samenwerkingen om deze technologie beschikbaar te maken voor het grote publiek.
Pulse-Fi kan de toegankelijkheid van gezondheidsmonitoring democratiseren, wat essentieel is voor een toekomst waarin meer mensen profiteren van gezondheidsmonitoring zonder dure apparaten of technologieën. De ontwikkeling van deze technologie kan de manier waarop we gezondheid en welzijn benaderen fundamenteel veranderen — en dat allemaal vanuit het comfort van onze eigen huizen.