Бесконтактный монитор для контроля дыхания новорожденного

Технологии эхолокации позволяют обнаруживать объекты, измеряя, через сколько времени звук, направленный на объект, возвратится в приемник. Эта технология используется для обнаружения подводных лодок под водой, в специализированных устройствах для рыбаков, а теперь и для контроля дыхания ребенка. При этом прибор одновременно является источником успокаивающего и вызывающего сон белого шума*.

Исследователи из Вашингтонского университета намерены представить свой монитор дыхания BreathJunior на конференции MobiCom 2019 в Мексике, которая состоится на следующей неделе. В нем используется технология, применяемая в Amazon Echo - интеллектуальной колонке, которая может одновременно говорить и слушать.

BreathJunior издает звуки, похожие на белый шум, и в то же время прислушивается к отраженному от стен и спящего ребенка звуку. Поскольку шум не является случайным, с помощью определенного алгоритма система следит за тем, как слегка модулируется возвращаемый обратно белый шум, когда спящий ребенок вдыхает и выдыхает.

Чтобы облегчить обнаружение дыхания, важно, чтобы система могла точно измерить расстояние до ребенка и сосредоточиться на отраженных звуках, исходящих из этого направления. Так же, как и в Amazon Echo, система имеет несколько микрофонов, поэтому она может буквально за несколько секунд триангулировать, где находится грудь ребенка.

Система BreathJunior была разработана и испытана с использованием механической модели ребенка, но затем была опробована с пятью детьми в отделении интенсивной терапии для новорожденных. Система, которая должна работать как приложение на существующих "умных" колонках, показала большую корреляцию со стандартными мониторами пациента в больнице. Система также может, естественно, обнаруживать плач и движение детей.

* Белый шум — стационарный шум, спектральные составляющие которого равномерно распределены по всему диапазону задействованных частот. Примерами белого шума являются шум близкого водопада или шум стабилитрона, через который протекает очень малый ток.