Wital：基于COTS WiFi设备与非视距感知模型的生命体征监测系统
人机交互
2023-05-25 v1
摘要
生命体征(呼吸和心跳)监测对患者护理和睡眠疾病预防至关重要。当前大多数方案基于可穿戴传感器或摄像头；然而前者可能影响睡眠质量，后者常引发隐私担忧。为克服这些缺点，我们提出Wital，一种基于低成本且普及的商用现货(COTS) Wi-Fi设备的非接触式生命体征监测系统。有两个挑战需克服。第一，呼吸/心跳引起的躯干形变微弱。如何有效捕捉此类形变？第二，翻身等动作影响生命体征监测精度。如何避免此类不利影响？针对前者，我们提出一种非视距(NLOS)感知模型，利用Ricean K理论建模视距(LOS)与NLOS信号能量比和生命体征监测能力间的关系，并用以指导系统构建以更好捕捉呼吸/心跳引起的形变。针对后者，我们提出基于运动规律性检测的运动分割方法，准确区分呼吸与其他运动，并剔除含翻身等动作的时段以消除不利影响。我们已在低成本COTS设备上实现并验证Wital。实验结果证明了Wital监测生命体征的有效性。
引用
@article{arxiv.2305.14490,
title = {Wital: A COTS WiFi Devices Based Vital Signs Monitoring System Using NLOS Sensing Model},
author = {Xiang Zhang and Yu Gu and Huan Yan and Yantong Wang and Mianxiong Dong and Kaoru Ota and Fuji Ren and Yusheng Ji},
journal= {arXiv preprint arXiv:2305.14490},
year = {2023}
}
备注
Accepted by IEEE THMS