Wi-Fi測量心率誤差僅0.5 次/分鐘

IT之家 9 月 3 日消息,Wi-Fi 現在不僅能讓你上網,還能感知你的心跳。美國加州大學聖克魯茲分校的工程師們研發出一套系統,可將日常使用的無線信號轉化為醫療檢測工具。

這項概念驗證研究表明,無需智能手錶、胸帶或醫院監護儀,一套簡單的 Wi-Fi 發射器和接收器就能以臨床級精度測量心率。

這套名為 Pulse-Fi 的技術,所使用的廉價硬體在家庭和辦公場所中十分常見。通過將機器學習演算法應用於 Wi-Fi 信號,該系統能捕捉到心跳引發的微弱信號變化,並過濾掉人體活動、環境干擾等背景噪音。

據IT之家了解,研究人員對 118 名參與者進行了系統測試,結果顯示其測量精度與傳統監護儀幾乎一致。僅需 5 秒的信號處理時間,Pulse-Fi 測量心率的誤差便可控制在每分鐘 0.5 次以內。而且無論參與者處於坐著、站立、躺卧還是行走狀態,延長監測時間都能進一步提升精度。

Wi-Fi 迎來「健康監測」新功能

心率是最基礎的健康指標之一,與壓力水平、身體水分狀況及體能狀態密切相關。但以往監測心率通常需要佩戴可穿戴設備或使用臨床專業儀器。而 Pulse-Fi 的出現,預示著未來 Wi-Fi 路由器有望兼具無接觸式健康監測功能。

「我們的研究結果表明,該系統在日常環境中即可使用,無需特殊定位,也不需要昂貴設備。」該項目聯合負責人、博士生納揚・巴蒂亞表示,他與計算機科學教授卡蒂亞・奧布拉茨卡共同主導了這項研究。

研究團隊使用的是成本極低的 ESP32 晶元(零售價僅 5 至 10 美元)和樹莓派開發板(約 30 美元)。即便使用這些低成本硬體,系統仍能保持較高精度。研究人員稱,若改用商用級路由器,其性能可能還會進一步提升。

該系統的工作原理是分析無線電波在空間中傳播時的行為特徵。當 Wi-Fi 信號遇到人體時,會被部分吸收和散射,心跳會使這些信號產生細微但可檢測到的變化。Pulse-Fi 的演算法通過學習標準血氧儀採集的真實數據,掌握了識別這類信號變化的能力。

為構建數據集,研究人員在加州大學聖克魯茲分校的科學與工程圖書館內開展實驗。他們將 Wi-Fi 信號波動與實際心率測量結果進行對比,訓練神經網路建立二者間的關聯模型。此外,團隊還利用巴西研究人員此前用樹莓派設備採集的現有數據集對該方法進行測試,進一步驗證了其精度。

功能不止於測心率

目前,研究團隊已著手拓展該系統的功能,計劃加入呼吸頻率監測模塊 —— 這一功能或有助於睡眠呼吸暫停等疾病的診斷。尚未發表的早期研究結果顯示,該方向具有良好前景。

研究還發現,Pulse-Fi 在最遠 3 米的距離內仍能準確測量心率。得益於其搭載的機器學習模型,即使距離增加,測量性能也不會下降。

「我們發現距離對測量結果基本沒有影響,而這正是以往同類技術面臨的一大難題。」高中生研究員普拉納伊・科切塔表示,他通過加州大學聖克魯茲分校的科學實習項目加入了該研究團隊。

該研究成果已發表於 2025 年 IEEE 分散式計算智能系統與物聯網國際會議(DCOSS-IoT)的會議論文集中。

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

所謂的「老子英雄兒混蛋」現象

為人工智慧(Deep seek):

為什麼歷史上經常出現「老子英雄兒混蛋」的情況?

人工智慧(Deep seek)答:

這是一個非常有趣且普遍的歷史觀察。所謂的「老子英雄兒混蛋」現象,在歷史長河中屢見不鮮,其背後並非簡單的「基因」或「運氣」問題,而是一系列複雜的社會、政治、教育和心理因素共同作用的結果。

我們可以從以下幾個核心維度來理解這個問題:

  1. 環境與挑戰的根本不同(時勢造英雄)

這是最根本的原因。父輩的「英雄」稱號,往往是在一個極端環境下取得的。

· 開國君主/領袖(老子):他們通常崛起於亂世,面臨的是生存鬥爭、戰爭、打破舊秩序等挑戰。這要求他們具備極高的冒險精神、軍事才能、政治魄力、個人魅力以及團結各方勢力的能力。他們的成功是「打天下」的成功。
· 守成君主/後代(兒子):他們繼承的是一個相對穩定的政權,面臨的挑戰從「打天下」轉變為「治天下」。這需要完全不同的技能:精細化管理、制度建設、經濟發展、平衡內部利益集團。如果一個繼承者仍然用打仗的那一套思維來治理國家,很容易出問題。

簡單來說:父親的成功配方,無法解決兒子面臨的新問題。 就像一家公司的創始人可能是極具冒險精神的銷售天才,但他的繼任者可能需要是一位精於運營和財務的專業經理人。

  1. 教育與成長環境的巨大差異

英雄父輩和他們的後代,所經歷的生長環境是天壤之別。

· 父輩(老子):多是在逆境中成長。他們經歷過苦難、失敗甚至死亡的威脅。這種環境磨練了他們的意志、智慧和應對危機的能力。他們的知識和能力是從實踐中「血與火」般鍛鍊出來的。
· 後代(兒子):通常是在深宮/富貴之家中長大(「生於深宮之中,長於婦人之手」)。他們從小衣食無憂,被僕人、官員和教師包圍,聽到的都是奉承和讚美,缺乏對真實世界的認知。他們學到的多是書本知識和大道理,但嚴重缺乏實踐經驗和挫折教育。

這種「溫室」環境很容易培養出好逸惡勞、眼高手低、性格驕縱、缺乏同理心和抗壓能力的繼承人。

  1. 權力結構的壓力與扭曲

巨大的權力本身就會對人產生腐蝕和扭曲。

· 父輩的陰影:繼承者一生都活在偉大父親的陰影之下。無論他們多麼努力,功績都很難超越開創基業的父親。這種壓力可能導致兩種極端:一是極度自卑和逃避,用享樂來麻痹自己;二是極度自負和逆反,急於證明自己比父親更厲害,從而做出好大喜功、窮兵黷武的荒唐決策。
· 被包圍與隔絕:作為最高權力的擁有者,繼承者身邊充滿了阿諛奉承的佞臣、各有算盤的利益集團。他們很難聽到真話,信息渠道被過濾,容易形成對現實錯誤的判斷。忠言逆耳,他們更傾向於相信那些讓他們舒服的話。
· 權力來的太容易:父親的權力是靠自己搏命得來的,深知其來之不易。而兒子的權力是繼承來的,他們可能無法真正理解權力的重量和責任,更容易揮霍和濫用權力。

  1. 歷史記載的「倖存者偏差」與選擇性記憶

我們的歷史記憶也存在偏差。

· 成功的延續不被強調:歷史上也有很多「虎父無犬子」的例子(例如:司馬懿、司馬師、司馬昭;王翦、王賁;蘇洵、蘇軾、蘇轍),但歷史敘事更偏愛戲劇性的衝突和轉折。一個平穩的政權交接和成功的守成,其故事性遠不如一個偉大的開創者後面跟著一個敗家子來得精彩。
· 「混蛋」的行為更容易被記錄:亡國之君或失敗統治者的荒唐行為會被史官大書特書,以作為後世的警示。而他們的壓力、困境和所面臨的結構性難題,則可能被簡化或忽略。

經典案例支撐:

· 秦始皇 vs 秦二世胡亥:秦始皇統一六國,雄才大略。胡亥在趙高和李斯的扶持下上位,殘害兄弟姐妹,繼續濫用民力,最終導致強大的秦朝二世而亡。
· 漢武帝 vs 漢昭帝/昌邑王:漢武帝一代雄主,晚年卻釀成「巫蠱之禍」,太子劉據被殺。繼位的漢昭帝年幼,朝政由權臣把持。再後來的昌邑王劉賀更是以荒淫無度著稱,在位27天就被廢黜。
· 唐太宗李世民 vs 唐高宗李治/後代:李世民開創貞觀之治。李治雖非「混蛋」(在位期間有永徽之治),但性格懦弱,後期大權逐漸旁落武則天之手。再後來的李唐子孫,確實再難重現太宗時代的輝煌。
· 劉備 vs 劉禪:劉備顛沛流離,終成一方霸業。其子劉禪(阿斗)在諸葛亮等賢臣輔佐下尚可守成,但缺乏雄才大略,最終樂不思蜀,投降亡國。

總結

「老子英雄兒混蛋」並非一個魔咒,而是一個歷史概率現象。其根源在於:

  1. 時勢變遷:成功所需的核心能力發生了改變。
  2. 教育失效:優越的成長環境無法提供真正的歷練。
  3. 權力腐蝕:絕對權力帶來的壓力、孤立和扭曲。
  4. 歷史敘事:我們對失敗的故事總是記憶猶新。

因此,這種現象更多地揭示了權力傳承、精英教育和環境對人塑造的複雜性,而不僅僅是個人品德或能力的問題。