Специалисты из Киотского университета (яп. 京都大学) совместно с сотрудниками компании Panasonic разработали прибор для бесконтактного измерения частоты сердечных сокращений и дыхательных движений. «Умное» устройство размером не больше пожарного датчика способно измерять эти показатели у нескольких людей одновременно — при условии, что они находятся в одной комнате и расстояние между ними составляет хотя бы 7,5 см.
В будущем на основе этого прибора могут быть созданы, например, «умные» светильники для больниц, способные с потолка наблюдать за состоянием пациентов и при необходимости подавать сигнал тревоги врачам или родственникам. Разработка может быть особенно востребована в Японии, поскольку в этой стране проблеме старения населения уделяется особое внимание.
В основе устройства лежит технология миллиметрового радара расширенного спектра, дистанционно отслеживающая хаотичный набор сигналов, которые исходят от каждого человека. Специальный алгоритм вычленяет нужные сигналы (сердечные сокращения) из общего «шума» и обрабатывает их.
«Бесконтактное наблюдение за дыханием и сердцебиением — без необходимости опутывать человека множеством проводов и датчиков — станет настоящей революцией в медицине и домашнем уходе за больными, — уверен Тору Сато (佐藤徹), профессор Киотского университета, специализирующийся на разработках в области коммуникаций и компьютерной инженерии. — Процесс наблюдения станет менее стрессовым, поскольку человек просто не будет его замечать».
Первый прототип «умного» устройства увидел свет ещё в начале 2016 года. Однако пробная версия отличалась лишь относительной точностью, к тому же по размерам она была сопоставима со средней микроволновкой. С этим нужно было что-то делать, поскольку сама идея выглядела многообещающе. Сотрудники Университета Киото и компании Panasonic приступили к доработке. Новый прибор уменьшился в размере почти в десять раз и стал более чувствительным. Устройство также научилось чётко отсекать посторонние «шумы» и наблюдать сразу за несколькими пациентами.
«После множества тестов мы достигли отличных результатов, — рассказывает Тору Сато. — Теперь устройство использует частоту 79 ГГц вместо прежней 60 ГГц. Мы также внедрили CMOS полупроводники. В результате увеличились дальность и разрешение, а размер уменьшился в десять раз! Теперь измеритель не больше пожарного датчика».
Команда разработчиков надеется, что новая модификация найдёт широкое применение, в том числе при производстве «умных» бытовых приборов. Последние смогут ненавязчиво наблюдать за здоровьем всех обитателей дома, выявляя индивидуальные особенности в разных ситуациях, что может оказаться критичными, например, при назначении лечения. Люди при этом продолжат жить обычной жизнью.
По словам Тору Сато, разработчики сейчас подыскивают площадки для тестирования устройства в реальных условиях