Wi-Fi心拍センシングは、無線チャネル変化に含まれる弱い周期成分から心拍に伴う胸部動作を推定する研究技術です。対応受信機でCSIを記録し、基準センサーと同期して評価します。
呼吸、姿勢、距離、マルチパス、周囲の人や身体動作は心拍成分を簡単に覆い隠します。一般的なルーターだけでは校正済みCSIを得られないことが多く、診断、救急判断、乳幼児見守り、隠れた監視には使えません。
Wi-Fiが実際に測るもの
心拍は胸部にごく小さな機械的変位を生み、反射波の位相と振幅を変えます。CSIは複数サブキャリアの応答を示しますが、呼吸、姿勢、機器ドリフト、環境動作も混ざります。ECGとは異なります。
- 心拍成分は通常の身体動作より弱い
- 呼吸成分の分離が必要
- ルーター名よりパケット安定性が重要
CSI処理パイプライン
CSI、時刻、チャネル、帯域幅、アンテナ情報を記録し、不良パケットとドリフトを処理して妥当な周期を探します。高度なモデルでも不安定な生データは補えません。
- 生CSIとパケット文脈を保存
- 姿勢、距離、チャネルを記録
- 低信頼時は不明を返す
必要な機器とデータ
安定した通信、CSIを公開する受信機、反復可能なトラフィック、同期した基準センサーが必要です。複数人、複数日、距離、向き、部屋で試し、人物とセッション単位で学習と評価を分けます。
| 要素 | 役割 | 代表的な失敗 |
|---|---|---|
| WiFiリンク | 安定パケット | チャネル変化 |
| CSI受信機 | 時刻付き位相・振幅 | メタデータ不足 |
| 基準センサー | 同期心拍 | 時刻ずれ |
| 評価計画 | 未知人物・セッション | データ漏洩 |
研究が示すことと限界
PhaseBeatはCSI位相の周期変化、NISTは長時間の呼吸・心拍監視、Pulse-Fiは市販WiFi機器による改善を報告しました。特定条件での実現可能性を示す結果であり、任意のルーターや壁、人物での医療性能を保証しません。
| 研究方向 | 得られる知見 | 限界 |
|---|---|---|
| CSI位相 | 周期成分を抽出可能 | 動作ノイズ |
| 長時間監視 | ドリフト対策が必要 | 環境間の移植性 |
| Pulse-Fi | 市販WiFiの可能性 | 研究プロトタイプ |
検証、安全、プライバシー
パケット率、欠損、CSI次元、同期を確認し、安静、呼吸、会話、入力、動作を基準センサーと比較します。誤差だけでなく出力可能時間と失敗率を示し、別日・別人物で再試験します。
バイタルパターンは機微情報です。同意、ローカル処理、短い保存期間、明確な作動表示を優先してください。RuViewはCSIの流れを学ぶためのもので、公開デモは心拍計ではありません。
研究・技術資料
Wi-Fi心拍センシングFAQ
WiFiで心拍を検出できますか？
対応CSIと基準センサーを使う研究システムでは、心拍に伴う微小動作を推定できます。
普通のルーターだけで測れますか？
通常は困難です。校正CSI、メタデータ、安定性、検証済みモデルが不足します。
精度はどの程度ですか？
機器、姿勢、呼吸、動作、部屋、干渉、評価設計で大きく変わります。
ECGや医療ウェアラブルの代わりになりますか？
なりません。間接的な研究推定であり、医療機器や認可済み警報ではありません。