La puce Wi-Fi de Raspberry Pi peut mesurer la fréquence cardiaque avec une précision clinique sans recourir à des trackers de fitness coûteux
Des puces Wi-fi bon marché, comme celles que l'on trouve dans un Raspberry Pi à 30 dollars, peuvent mesurer le pouls humain avec la précision d'un moniteur de fréquence cardiaque clinique ou d'un appareil de suivi de la santé et de la forme physique onéreux comme la Apple Watch.
Selon les chercheurs de l'UCSC qui ont dirigé l'étude Pulse-Fi, un simple réseau Wi-Fi créé à l'aide d'une puce ESP32 à cinq dollars peut suivre le rythme cardiaque d'une personne avec une précision comparable à celle de la Apple Watch 10, actuellement en promotion sur Amazon, mais dont le prix est encore de 359 dollars.
Les résultats des tests effectués avec la puce bon marché Raspberry Pi ont été encore plus précis, les chercheurs ayant passé au crible des algorithmes d'intelligence artificielle les données relatives à l'état du canal Wi-Fi (CSI) pour détecter la fréquence cardiaque de plus d'une centaine de participants à l'étude.
Les caractéristiques du canal Wi-Fi créé entre un émetteur et un récepteur, telles que la phase, la fréquence dans l'environnement physique ou l'amplitude, peuvent changer légèrement avec chaque respiration et chaque battement de cœur. Ces minuscules changements sont ensuite filtrés à l'aide d'algorithmes d'apprentissage automatique qui écartent toutes les autres causes susceptibles de modifier l'ICS d'un réseau Wi-Fi, ce qui permet à Raspberry Pi de mesurer correctement le pouls des 118 personnes participant à l'étude.
Pour couronner le tout, les capacités de détection de la fréquence cardiaque du réseau Wi-Fi étaient présentes quelle que soit la position des participants, qu'ils soient en mouvement, debout, assis ou même couchés.
Pour y parvenir, l'équipe a dû développer sa propre base de données à partir de zéro et utiliser un dispositif de contrôle tel qu'un oxymètre de qualité clinique pour apprendre aux algorithmes d'IA quels changements de fréquence ou d'amplitude du canal Wi-Fi pouvaient être attribués à un battement cardiaque, et lesquels relevaient d'interférences provenant d'autres sources.
L'ensemble piloté par l'IA qu'ils ont déployé a permis de détecter le pouls à une plus grande distance, ouvrant ainsi la voie à la surveillance occasionnelle de la fréquence cardiaque par les réseaux Wi-Fi grâce à l'algorithme Pulse-Fi. Outre la détection du pouls par Wi-Fi, les chercheurs de l'UCSC s'intéressent désormais à la reconnaissance du rythme respiratoire, qui peut également aider les personnes souffrant d'apnée du sommeil.
