MIT科学家开发BodyCompass系统 使用无线电信号监测睡姿

来源：Science科学

为了追踪一个人睡觉时身体位置的变化，通常要么要装上贴式传感器，要么要用摄像机拍摄。不过，麻省理工学院（MIT）新推出的BodyCompass系统却提供了第三种选择，很多人可能更喜欢。首先，为什么要追踪一个人的睡姿？睡姿的频繁变化往往是睡眠质量差的一个指标。而如果一个熟睡的婴儿长时间不动，就可能意味着婴儿猝死综合征(SIDS) 即将发生。另外，帕金森病患者在床上不能翻身，也说明他们的病情正在恶化。而如果一个人患有癫痫病，那么就不应该趴着睡，因为这样做会增加猝死的风险。将传感器粘贴在皮肤上的问题在于，这些设备具有限制性，而且经常会让人感到不舒服，有可能让患者无法以平常的方式睡觉。摄像头的干扰性较小，但可能会让患者感到自觉，并担心录像最终会被展示在哪里。这就是BodyCompass的用武之地。该系统由麻省理工学院计算机科学博士生岳世超和Dina Katabi教授开发，它结合了一个类似Wi-Fi路由器的工具，安装在卧室的墙上。该设备向房间内发送无线电信号，这些信号会从各种表面反射出来，包括人的身体。连接电脑上的算法可以分辨出哪些反射信号来自睡眠者，由于它们受到该人呼吸时胸部起伏的影响。通过分析这些睡眠者特有的反射的路径，系统能够确定这个人当前的姿势。例如，如果他们是仰卧，那么发出的信号就会从他们的胸部反射到天花板上，然后再从天花板上弹回设备。在实验室测试中，BodyCompass监测了26名测试对象在自己卧室睡觉的200多个小时的睡眠数据。事实证明，在对一周的睡眠数据进行 "训练 "后，它的准确率达到了94%--这涉及到让参与者在这段时间内佩戴两个战略位置的运动传感器，这样系统就可以学习哪些无线电信号反射路径对应哪些实际位置。当训练时间缩短到只有一个晚上时，这个数字降到了87%，但仍然令人印象深刻。科学家们希望，一旦这项技术得到完善，它可以与一种系统配对，当检测到有问题的睡姿或运动模式时，该系统会向睡眠者（或婴儿的父母）发出警报。有关研究的论文近日发表在《 Proceedings of the ACM on Interactive, Mobile, Wearable and Ubiquitous Technologies》杂志上。https://dl.acm.org/doi/10.1145/3397311