Các nhà nghiên cứu tại UC Santa Cruz đã phát triển Pulse-Fi, một hệ thống có thể đo nhịp tim thông qua tín hiệu WiFi với độ chính xác ở mức lâm sàng. Trong khi công nghệ này hứa hẹn việc giám sát sức khỏe tiện lợi mà không cần thiết bị đeo, cộng đồng công nghệ đang đặt ra những câu hỏi nghiêm túc về các tác động đến quyền riêng tư và giám sát khi các khả năng cảm biến tương tự đã được triển khai trong các thiết bị thương mại.
Lo ngại về quyền riêng tư và giám sát trở thành tâm điểm
Cuộc thảo luận trong cộng đồng cho thấy những lo ngại sâu sắc về các tác động rộng lớn hơn của công nghệ cảm biến dựa trên WiFi. Nhiều người dùng chỉ ra rằng khả năng này không hoàn toàn mới - tín hiệu WiFi đã được sử dụng trong nhiều năm để phát hiện vật thể, giám sát hô hấp, và thậm chí đọc các phím bấm. Điều đặc biệt đáng lo ngại là các tính năng cảm biến đã được tích hợp sẵn trong nhiều thiết bị tiêu dùng thông qua tiêu chuẩn IEEE 802.11bf, đã được tích hợp trong các router Comcast, laptop Intel, và điện thoại Qualcomm.
Các tác động đến quyền riêng tư là đáng kinh ngạc. Công nghệ này có thể cho phép giám sát thời gian thực phản ứng cảm xúc của mọi người đối với quảng cáo, phát hiện khi nào nhà có người, hoặc thậm chí theo dõi các hoạt động riêng tư. Như một người bình luận đã lưu ý, chúng ta có thể sớm có một mạng lưới khổng lồ có thể biết mọi người ở đâu và liệu họ có đang có phản ứng cảm xúc mạnh với bất cứ điều gì.
Tiêu chuẩn Kỹ thuật và Triển khai
- IEEE 802.11bf : Tiêu chuẩn chính thức cho cảm biến WiFi
- Băng tần: 2.4GHz, 5GHz và 6GHz
- Triển khai hiện tại: Router Comcast , laptop Intel , điện thoại Qualcomm
- Sản phẩm thương mại: Hệ thống giám sát gia đình Linksys Aware
Hiệu suất thực tế so với điều kiện phòng thí nghiệm
Trong khi nghiên cứu của UC Santa Cruz cho thấy kết quả ấn tượng - đo nhịp tim chỉ với sai số nửa nhịp mỗi phút sau năm giây sử dụng chip ESP32 giá rẻ 5-10 đô la Mỹ - các nhà phát triển có kinh nghiệm trong cộng đồng bày tỏ sự hoài nghi về hiệu suất trong thế giới thực. Công nghệ hoạt động tốt trong môi trường phòng thí nghiệm được kiểm soát, nhưng việc xử lý tín hiệu đòi hỏi lọc rộng rãi để loại bỏ nhiễu môi trường.
Tín hiệu rất nhạy cảm với môi trường, vì vậy chúng tôi phải chọn các bộ lọc phù hợp để loại bỏ tất cả nhiễu không cần thiết.
Độ nhạy cảm này có nghĩa là trong khi công nghệ tạo ra những minh chứng ấn tượng, việc triển khai thực tế trong các môi trường hàng ngày vẫn còn thách thức. Nhiều bài báo đo lường bất khả thi tương tự đi kèm với những dấu hoa thị đáng kể về điều kiện phòng thí nghiệm hoàn hảo không thể chuyển đổi sang sử dụng thực tế.
Kết quả nghiên cứu
- Đối tượng thử nghiệm: 118 người tham gia
- Các tư thế cơ thể được kiểm tra: 17 tư thế khác nhau cho mỗi người tham gia
- Độ chính xác: Độ chính xác cấp độ lâm sàng trong điều kiện được kiểm soát
- Thời gian xử lý: Tối thiểu 5 giây để có kết quả đọc đáng tin cậy
- Ứng dụng trong tương lai: Giám sát nhịp thở và phát hiện chứng ngưng thở khi ngủ
 |
|---|
| Trình diễn công nghệ đo nhịp tim sử dụng tín hiệu WiFi |
Triển khai thương mại đã đang diễn ra
Có lẽ điều đáng lo ngại nhất là đây không phải là công nghệ tương lai - nó đã có ở đây. Các khả năng cảm biến WiFi đang được tích hợp vào thiết bị mạng tiêu chuẩn thông qua bản sửa đổi 802.11bf, nâng cao khả năng của WiFi để hỗ trợ các ứng dụng cảm biến như phát hiện sự hiện diện và giám sát sức khỏe. Các công ty như Linksys đã phát hành các sản phẩm Aware sử dụng tín hiệu WiFi để giám sát gia đình.
Công nghệ mở rộng vượt ra ngoài việc phát hiện sự hiện diện đơn giản. Các thành viên cộng đồng báo cáo rằng các nguyên tắc tương tự hoạt động với các tần số radio khác nhau, từ các mô-đun radar 24GHz có sẵn trên AliExpress với giá 20-30 đô la Mỹ đến các cảm biến mmWave 60GHz có thể được gắn trên trần nhà để giám sát toàn diện.
Chi phí phần cứng và hiệu suất
- Chip ESP32 : 5-10 USD, đạt được sai số 0.5 BPM sau 5 giây
- Chip Raspberry Pi : ~30 USD, cho thấy hiệu suất tốt hơn ESP32
- Module radar mmWave : 20-30 USD trên AliExpress cho các thiết bị 24GHz
- Phạm vi hoạt động hiệu quả: Lên đến 3 mét (10 feet) với độ chính xác tốt
Ứng dụng tích cực so với tiềm năng lạm dụng
Bất chấp những lo ngại về quyền riêng tư, cộng đồng thừa nhận những lợi ích hợp pháp. Công nghệ có thể cách mạng hóa việc chăm sóc người cao tuổi bằng cách cung cấp giám sát không xâm phạm cho những người gặp khó khăn với thiết bị đeo. Nó có thể phát hiện ngã, giám sát các dấu hiệu sinh tồn trong khi ngủ, và cảnh báo người chăm sóc về các trường hợp khẩn cấp mà không cần bất kỳ hành động có ý thức nào từ người được giám sát.
Các ứng dụng chăm sóc sức khỏe đặc biệt hứa hẹn. Bệnh viện có thể giám sát bệnh nhân không dây trong quá trình phục hồi, loại bỏ nhu cầu về dây đeo ngực khó chịu và cảm biến có dây. Công nghệ cũng có thể giúp phát hiện các dấu hiệu cảnh báo sớm của các cơn tim, có khả năng cứu sống thông qua giám sát liên tục.
Tuy nhiên, cùng những khả năng làm cho công nghệ này có giá trị về mặt y tế cũng làm cho nó trở thành một công cụ giám sát mạnh mẽ. Dữ liệu có thể được bán cho các công ty bảo hiểm, sử dụng cho quảng cáo có mục tiêu dựa trên phản ứng sinh lý, hoặc được cơ quan thực thi pháp luật sử dụng để giám sát từ xa mà không có lệnh.
Con đường phía trước
Khi công nghệ này trở nên phổ biến hơn, câu hỏi chính không phải là liệu nó có được triển khai hay không - nó đã được triển khai rồi. Vấn đề quan trọng là ai kiểm soát dữ liệu và cách sử dụng nó. Một số thành viên cộng đồng đề xuất rằng cách tiếp cận an toàn duy nhất là đảm bảo dữ liệu cảm biến hoàn toàn dưới sự kiểm soát của những người được giám sát, sử dụng máy chủ tự lưu trữ và xử lý cục bộ thay vì các hệ thống dựa trên đám mây.
Hiện tại, những người dùng lo ngại về quyền riêng tư có thể xem xét thay thế router do nhà cung cấp dịch vụ Internet cung cấp bằng thiết bị của riêng họ, mặc dù điều này đòi hỏi kiến thức kỹ thuật mà nhiều người thiếu. Khi cảm biến WiFi trở thành tiêu chuẩn trong các thiết bị tiêu dùng, xã hội sẽ cần phải vật lộn với việc cân bằng những lợi ích thực sự của công nghệ này với tiềm năng lạm dụng của nó.
Tham khảo: WiFi signals can measure heart rate—no wearables needed