Исследователи из Лаборатории информационных технологий и искусственного интеллекта Массачусетского технологического института (CSAIL MIT) создали устройство, которое дистанционно замеряет параметры походки людей. Доклад будет представлен на конференции CHI 2017, кратко об устройстве рассказывает MIT News.
По параметрам походки можно судить об изменении здоровья человека, в том числе определить появление симптомов некоторых заболеваний. Например, для болезни Паркинсона характерно укорачивание шага. Однако для того, чтобы вовремя определить подобные симптомы, необходимо наблюдать за тем, как именно ходит человек. С этой задачей, теоретически, должны справляться носимые фитнес-трекеры, но они у них плохая точность определения шагов, поскольку чаще всего для замера используются только показания акселерометра (также большинство фитнес-трекеров бесполезны для измерения пульса).
Скорость ходьбы — значимый показатель состояния здоровья наряду с артериальным давлением и температурой тела. Особое значение скорость ходьбы и длина шага имеют для пожилых людей: снижение скорости может указывать на раннюю стадию болезни Паркинсона, также его связывают с риском развития инвалидности.
Существует несколько методик измерения скорости ходьбы. Врачи в условиях стационара обычно пользуются секундомером, но этот способ применим только для разовых тестов. Чтобы не упустить момент, когда скорость ходьбы пациента начнет падать, необходимо отслеживать ее постоянно. Для этого можно использовать носимые устройства (например, фитнес-трекеры в виде браслетов) или смартфоны, оснащенные GPS. Но и у этих методов есть минусы. Точность измерений сравнительно невысока, пациент может забыть надеть браслет, а телефон не отслеживает скорость, пока человек находится дома.
Разработанное специалистами из MIT устройство под названием WiGait фактически представляет собой маломощный радар для использования внутри помещений. WiGait монтируется на стену и производит все замеры дистанционно, не требуя никаких дополнительных маячков. По характеру отражения излучаемых волн настенный гаджет определяет перемещение человека по помещению, при этом программное обеспечение собирает точные данные о длине шага, количестве шагов и скорости перемещения пользователя, игнорируя информацию о других движениях человека.
 |
| Предыдущая разработка исследователей, система RF Capture, MIT Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory |
Новая разработка основана на технологии RF Capture, созданной той же командой ученых. Это не первая попытка «проследить» за движением людей с помощью беспроводной сети, но создатели RF Capture уделили много внимания работе с алгоритмами очистки сигнала от посторонних шумов. Это позволило технологии различать очертания тел 15 человек с точностью около 90%.
Разработчики провели замеры на 18 добровольцах и выяснили, что устройство определяет длину шага с точностью от 85 до 99 процентов, а скорость передвижения с точностью от 95 до 99,8 процента.
Авторы отмечают, что использование антенны дает еще одно преимущество — анонимность собираемых данных. Использование других методов, таких как анализ видеопотока с камер, может представлять определенную угрозу с точки зрения сохранности личных данных — злоумышленник потенциально может получить доступ не только к данным о походке, но и соотнести их с личностью человека.
Это не первый пример использования радиопередатчиков для измерений различных параметров тела, при этом в качестве экспериментальной платформы ученые нередко используют Wi-Fi роутеры. Например, ранее исследователи научили Wi-Fi роутер различать человеческие эмоции, а также измерять пульс и частоту дыхания.