Wi-Fi测量心率误差仅0.5 次/分钟

IT之家 9 月 3 日消息,Wi-Fi 现在不仅能让你上网,还能感知你的心跳。美国加州大学圣克鲁兹分校的工程师们研发出一套系统,可将日常使用的无线信号转化为医疗检测工具。

这项概念验证研究表明,无需智能手表、胸带或医院监护仪,一套简单的 Wi-Fi 发射器和接收器就能以临床级精度测量心率。

这套名为 Pulse-Fi 的技术,所使用的廉价硬件在家庭和办公场所中十分常见。通过将机器学习算法应用于 Wi-Fi 信号,该系统能捕捉到心跳引发的微弱信号变化,并过滤掉人体活动、环境干扰等背景噪音。

据IT之家了解,研究人员对 118 名参与者进行了系统测试,结果显示其测量精度与传统监护仪几乎一致。仅需 5 秒的信号处理时间,Pulse-Fi 测量心率的误差便可控制在每分钟 0.5 次以内。而且无论参与者处于坐着、站立、躺卧还是行走状态,延长监测时间都能进一步提升精度。

Wi-Fi 迎来“健康监测”新功能

心率是最基础的健康指标之一,与压力水平、身体水分状况及体能状态密切相关。但以往监测心率通常需要佩戴可穿戴设备或使用临床专业仪器。而 Pulse-Fi 的出现,预示着未来 Wi-Fi 路由器有望兼具无接触式健康监测功能。

“我们的研究结果表明,该系统在日常环境中即可使用,无需特殊定位,也不需要昂贵设备。”该项目联合负责人、博士生纳扬・巴蒂亚表示,他与计算机科学教授卡蒂亚・奥布拉茨卡共同主导了这项研究。

研究团队使用的是成本极低的 ESP32 芯片(零售价仅 5 至 10 美元)和树莓派开发板(约 30 美元)。即便使用这些低成本硬件,系统仍能保持较高精度。研究人员称,若改用商用级路由器,其性能可能还会进一步提升。

该系统的工作原理是分析无线电波在空间中传播时的行为特征。当 Wi-Fi 信号遇到人体时,会被部分吸收和散射,心跳会使这些信号产生细微但可检测到的变化。Pulse-Fi 的算法通过学习标准血氧仪采集的真实数据,掌握了识别这类信号变化的能力。

为构建数据集,研究人员在加州大学圣克鲁兹分校的科学与工程图书馆内开展实验。他们将 Wi-Fi 信号波动与实际心率测量结果进行对比,训练神经网络建立二者间的关联模型。此外,团队还利用巴西研究人员此前用树莓派设备采集的现有数据集对该方法进行测试,进一步验证了其精度。

功能不止于测心率

目前,研究团队已着手拓展该系统的功能,计划加入呼吸频率监测模块 —— 这一功能或有助于睡眠呼吸暂停等疾病的诊断。尚未发表的早期研究结果显示,该方向具有良好前景。

研究还发现,Pulse-Fi 在最远 3 米的距离内仍能准确测量心率。得益于其搭载的机器学习模型,即使距离增加,测量性能也不会下降。

“我们发现距离对测量结果基本没有影响,而这正是以往同类技术面临的一大难题。”高中生研究员普拉纳伊・科切塔表示,他通过加州大学圣克鲁兹分校的科学实习项目加入了该研究团队。

该研究成果已发表于 2025 年 IEEE 分布式计算智能系统与物联网国际会议(DCOSS-IoT)的会议论文集中。

转自:https://www.ithome.com/0/880/204.htm

所谓的“老子英雄儿混蛋”现象

为人工智能(Deep seek):

为什么历史上经常出现“老子英雄儿混蛋”的情况?

人工智能(Deep seek)答:

这是一个非常有趣且普遍的历史观察。所谓的“老子英雄儿混蛋”现象,在历史长河中屡见不鲜,其背后并非简单的“基因”或“运气”问题,而是一系列复杂的社会、政治、教育和心理因素共同作用的结果。

我们可以从以下几个核心维度来理解这个问题:

  1. 环境与挑战的根本不同(时势造英雄)

这是最根本的原因。父辈的“英雄”称号,往往是在一个极端环境下取得的。

· 开国君主/领袖(老子):他们通常崛起于乱世,面临的是生存斗争、战争、打破旧秩序等挑战。这要求他们具备极高的冒险精神、军事才能、政治魄力、个人魅力以及团结各方势力的能力。他们的成功是“打天下”的成功。
· 守成君主/后代(儿子):他们继承的是一个相对稳定的政权,面临的挑战从“打天下”转变为“治天下”。这需要完全不同的技能:精细化管理、制度建设、经济发展、平衡内部利益集团。如果一个继承者仍然用打仗的那一套思维来治理国家,很容易出问题。

简单来说:父亲的成功配方,无法解决儿子面临的新问题。 就像一家公司的创始人可能是极具冒险精神的销售天才,但他的继任者可能需要是一位精于运营和财务的专业经理人。

  1. 教育与成长环境的巨大差异

英雄父辈和他们的后代,所经历的生长环境是天壤之别。

· 父辈(老子):多是在逆境中成长。他们经历过苦难、失败甚至死亡的威胁。这种环境磨练了他们的意志、智慧和应对危机的能力。他们的知识和能力是从实践中“血与火”般锻炼出来的。
· 后代(儿子):通常是在深宫/富贵之家中长大(“生于深宫之中,长于妇人之手”)。他们从小衣食无忧,被仆人、官员和教师包围,听到的都是奉承和赞美,缺乏对真实世界的认知。他们学到的多是书本知识和大道理,但严重缺乏实践经验和挫折教育。

这种“温室”环境很容易培养出好逸恶劳、眼高手低、性格骄纵、缺乏同理心和抗压能力的继承人。

  1. 权力结构的压力与扭曲

巨大的权力本身就会对人产生腐蚀和扭曲。

· 父辈的阴影:继承者一生都活在伟大父亲的阴影之下。无论他们多么努力,功绩都很难超越开创基业的父亲。这种压力可能导致两种极端:一是极度自卑和逃避,用享乐来麻痹自己;二是极度自负和逆反,急于证明自己比父亲更厉害,从而做出好大喜功、穷兵黩武的荒唐决策。
· 被包围与隔绝:作为最高权力的拥有者,继承者身边充满了阿谀奉承的佞臣、各有算盘的利益集团。他们很难听到真话,信息渠道被过滤,容易形成对现实错误的判断。忠言逆耳,他们更倾向于相信那些让他们舒服的话。
· 权力来的太容易:父亲的权力是靠自己搏命得来的,深知其来之不易。而儿子的权力是继承来的,他们可能无法真正理解权力的重量和责任,更容易挥霍和滥用权力。

  1. 历史记载的“幸存者偏差”与选择性记忆

我们的历史记忆也存在偏差。

· 成功的延续不被强调:历史上也有很多“虎父无犬子”的例子(例如:司马懿、司马师、司马昭;王翦、王贲;苏洵、苏轼、苏辙),但历史叙事更偏爱戏剧性的冲突和转折。一个平稳的政权交接和成功的守成,其故事性远不如一个伟大的开创者后面跟着一个败家子来得精彩。
· “混蛋”的行为更容易被记录:亡国之君或失败统治者的荒唐行为会被史官大书特书,以作为后世的警示。而他们的压力、困境和所面临的结构性难题,则可能被简化或忽略。

经典案例支撑:

· 秦始皇 vs 秦二世胡亥:秦始皇统一六国,雄才大略。胡亥在赵高和李斯的扶持下上位,残害兄弟姐妹,继续滥用民力,最终导致强大的秦朝二世而亡。
· 汉武帝 vs 汉昭帝/昌邑王:汉武帝一代雄主,晚年却酿成“巫蛊之祸”,太子刘据被杀。继位的汉昭帝年幼,朝政由权臣把持。再后来的昌邑王刘贺更是以荒淫无度著称,在位27天就被废黜。
· 唐太宗李世民 vs 唐高宗李治/后代:李世民开创贞观之治。李治虽非“混蛋”(在位期间有永徽之治),但性格懦弱,后期大权逐渐旁落武则天之手。再后来的李唐子孙,确实再难重现太宗时代的辉煌。
· 刘备 vs 刘禅:刘备颠沛流离,终成一方霸业。其子刘禅(阿斗)在诸葛亮等贤臣辅佐下尚可守成,但缺乏雄才大略,最终乐不思蜀,投降亡国。

总结

“老子英雄儿混蛋”并非一个魔咒,而是一个历史概率现象。其根源在于:

  1. 时势变迁:成功所需的核心能力发生了改变。
  2. 教育失效:优越的成长环境无法提供真正的历练。
  3. 权力腐蚀:绝对权力带来的压力、孤立和扭曲。
  4. 历史叙事:我们对失败的故事总是记忆犹新。

因此,这种现象更多地揭示了权力传承、精英教育和环境对人塑造的复杂性,而不仅仅是个人品德或能力的问题。