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MIT团队开发“穿墙识人”技术,AI+无线信号隔空追踪人体健康状况

北极蚊子 2018-9-21 13:57

试着想象有一个类似于路由器大小的盒子,将其放置在的家里的一个角落。当你在房间移动时,它就可以跟踪你的各种的生理信号,例如:呼吸、心率、睡眠、步态等等,并通过分析这些数据来提取出有关我们身体健康的生理数据。

近日,在马萨诸塞州剑桥举办的《麻省理工科技评论》的 EmTech 会议期间,麻省理工学院电子工程和计算机科学教授 Dina Katabi 介绍了她的最新项目“RF-Pose”

Katabi 教授领导的研究小组进行的 “RF-Pose” 项目实现了隔空追踪用户的生理信号通过一个与路由器尺寸相当的设备向房间里传输低频率的无线电信号,并根据从人体身上反射回来的信号,创建一个动态的人体线条图。RF-Pose 系统能通过机器学习对人的体态信息进行分析,进而得到用户的健康信息

她介绍道,当我们呼吸时,哪怕是很轻的呼吸,也会改变我们身体周围的电磁场。这使得设备能准确地对用户的睡眠进行监控,包括各个睡眠阶段,测试者只需要在他自己的床上睡觉即可,没有任何的穿戴设备和姿势限制。

值得注意的是,该设备可以透过墙壁接受到无线电信号,这意味着只要你在家中,不管是走到客厅还是房间,它都能持续追踪到你的数据。

图|透过墙壁也可追踪用户体态信息

到目前为止,这一设备已经走入了 200 多个家庭中,其中包括了健康的家庭,也有患有帕金森症、阿尔茨海默症、抑郁症等患者的家庭。Katabi 在会上还展示此设备在在帕金森病患者家中收集了八周的数据,数据表明他的步态每天早上会有所改善,与他服用药物的时间大概吻合。

“你不仅可以开始了解病人的生活,也可以开始逐渐了解药物对病人的影响,”Katabi 说。这也可以帮助医生弄清楚某些药物如何帮助到患者。

图|持续捕捉不同部位的信息

有人可能会担心,家里有一台不断监视你,并收集你数据的设备是否会存在安全问题。Katabi 表示该设备只会在经的允许的前提下,对特定类型的数据进行收集。于此同时,这台设备是加密的,收集到数据也只会发送给指定的收件人。Katabi 说,设备在启动前会要求用户完成一些列的动作,因此对一个非自愿的人进行数据收集是几乎不可能的。

此外,虽然 Katabi 目前只专注于数据在医疗保健方面的应用,但同时她也在考虑如何将其应用在其他方面,例如自动对家中的智能家居进行调整,当您坐上沙发上时,你的智能电视就可以播放您喜爱的节目。

她相信在不久的将来,这种无需穿戴的设备能够取代目前我们所使用的笨重的仪器,来获取与健康相关的生理数据。

Katabi 的设备和理念,如果放在传统的医疗机构中,将需要大量的设备来采集病人的体征数据,这些设备往往成本高昂、体积硕大。在更微观的基因测序领域更是如此。目前主流的基因测序仪都只能安放在特定场所内。而有一家公司却正在逆其道而行,开发出了小型化、高精准度的基因测序设备

2012 年牛津纳米孔(Oxford Nanopore)发布了世界首台便携式基因检测仪 MinION:使用时,在膜的两端施加电势,电流就会从纳米孔流过;DNA 链穿过纳米孔时,不同的 DNA 碱基会以不同的方式干扰流过该孔的电流。根据收集到的电流信号,就能解读出通过纳米孔的 DNA 序列。

图丨牛津纳米孔开发的DNA测序仪可以用电脑上的USB供电(来源:《麻省理工科技评论》)

这项技术提供了一条使基因测序更快、更便宜的途径,对疾病研究的重大意义是不言而喻的——医生能利用这一技术,把测序当成常规的检查,如同核磁共振成像或血细胞计数检查一样。可以说,此项技术宣告了个性化医疗时代的来临。也就在当年,纳米孔基因测序(Nanopore Sequencing)入选当年的《麻省理工科技评论》十大突破性技术

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