WiFi信号也能测心率，无需穿戴设备
普通WiFi信号也能精准测心率，成本低至几十元。
心率是人体最基础、最关键的健康指标之一。它不仅能反映运动和体能状态，还能揭示压力、焦虑以及身体的水合水平。传统上，监测心率往往依赖可穿戴设备，比如智能手表，或者医院里庞大的专业仪器。但来自加州大学圣克鲁兹分校的一项最新研究，展示了一种完全不同的可能性：仅凭家里常见的WiFi信号，就能实现临床级精度的心率监测，而且不需要任何穿戴设备。
研究团队的实验表明，这项技术未来有望进入普通家庭，让人们随时随地进行健康监测。尤其是在资源有限的地区，这种超低成本的方式更显价值。相关成果已经发表于2025年IEEE智能系统与物联网分布式计算国际会议的论文集中。研究人员将这一系统命名为 Pulse-Fi。
这套系统由加州大学圣克鲁兹分校巴斯金工程学院的团队设计，其中包括计算机科学与工程教授Katia Obraczka、博士生Nayan Bhatia，以及一位高中生访问研究员Pranay Kocheta。Pulse-Fi的核心思路，是将廉价的WiFi设备与机器学习算法结合，用来精准捕捉心跳信号。
WiFi设备会不断向周围空间发送射频波，并由接收端(如电脑或手机)捕捉。当这些波穿过物体时，会被部分吸收，波形也会发生微小而可计算的变化。Pulse-Fi利用发射端与接收端的组合，再配合信号处理与机器学习算法，将这些变化中的“杂音”一一滤除，只留下心脏搏动带来的极细微波动。
Bhatia解释道：“信号对环境非常敏感，所以必须挑选合适的滤波器，把所有无关的噪声去掉。”
为了验证效果，团队在118名参与者身上进行了实验。他们发现，只需要五秒钟的信号处理，就能把误差控制在每分钟半次心跳以内，达到临床标准。随着监测时间延长，精度还会进一步提升。
令人惊讶的是，这套系统几乎不挑环境与姿势。无论参与者是坐着、站着、躺下还是走动，Pulse-Fi都能保持准确。而且每位志愿者都尝试了17种不同的体态，结果依旧稳定。设备的摆放位置也无关紧要，甚至相隔三米(接近十英尺)的距离，也能精确测量心率。更远距离的测试虽然还未公开，但初步结果也相当乐观。
系统使用的硬件价格极低：ESP32芯片只需5到10美元，Raspberry Pi大约30美元。实验还发现，Raspberry Pi的效果更好。如果换用更昂贵的商用路由器，精度可能会进一步提升。
Kocheta说：“得益于机器学习模型，距离几乎不影响性能，这是以往模型最大的难题之一。而且我们还特别测试了各种日常生活场景，结果显示系统能够很好地适应不同人的日常状态。”
不过，为了让算法能识别心跳信号，团队需要训练它识别WiFi波形中的极细微变化。由于此前没有ESP32设备下的相关数据集，他们决定自己动手搭建。在加州大学圣克鲁兹分校的科学与工程图书馆里，他们布置好ESP32系统，并使用标准血氧仪同步采集真实心率作为“对照数据”。通过比对这两类数据，神经网络学会了如何从波形变化中“认出”心跳。
此外，他们还将Pulse-Fi应用到一份由巴西研究团队收集的Raspberry Pi数据集上。那是目前已知最庞大的WiFi心率监测数据集。结合这两部分数据，Pulse-Fi展示出强大的适应性和扩展潜力。
未来，也许我们只需家里的路由器，就能安静地“听见”自己心脏的律动，而这一切都无需佩戴任何设备。
