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探秘毫米波雷达:智能健康领域的新应用

2023/2/21
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少数派播客 SSPAI Podcast

AI Deep Dive AI Insights AI Chapters Transcript
People
凯丽
顾昌展
Topics
顾昌展: 毫米波雷达技术在医疗健康和人际交互领域均有应用前景。团队主要研究方向为医疗健康,已与交大附属医院合作,技术在临床验证中展现良好前景。曾参与Google ATAP实验室Project Soli项目,该项目将毫米波雷达技术应用于手机人机交互,成功研制出世界上第一款集成毫米波雷达传感器的消费级产品。 毫米波雷达生命体征探测基于多普勒效应原理,通过探测人体微震动来测量生命体征,可以测量心率和呼吸率并获取波形信息,分析呼吸频率、幅度、暂停等指标。在呼吸监测方面精度很高,心率监测方面与现有可穿戴设备相比误差小于4%。 未来研究方向包括多普勒心动图(DCG),该技术可实现非接触式心动信号获取,与心电图具有互补性。此外,还将拓展至睡眠监测和心肺相关疾病监测,例如通过舒适的无接触方式长期监测心衰发展。 目前已与医院合作,将毫米波雷达技术应用于持续监测心内科重症患者的心肺数据,并可扩展至患者出院后的居家监测。在新生儿领域,该技术可比现有设备更早地发现呼吸暂停,帮助医护人员及时采取措施。 技术产品化方面,已有一些初代产品在医院应用,未来计划通过与医院合作,将技术打磨到最佳状态,再推向市场。 凯丽: 负责毫米波雷达技术的医疗合作和2C端应用推广,致力于将该技术应用于千家万户的健康感知。 毫米波雷达技术在生命体征监测方面的应用拓展有两个方向:一是人群拓展,二是具体病征拓展。在睡眠监测方面,可通过多维度数据采集和智能算法,提供更精准的睡眠分析和个性化解决方案,例如智能床头灯,结合声光和气味干预睡眠。 在新生儿领域,该技术可与宝宝监视器结合,实现对婴儿健康状态的多维度监测,例如心率、呼吸和体温等,从而降低婴儿猝死综合征等风险。 毫米波雷达技术与智能家居的结合点较多,可集成到现有智能家居产品中,提升报警准确度,解决误报问题。

Deep Dive

Key Insights

为什么毫米波雷达在智能健康领域的应用前景被看好?

毫米波雷达技术在智能健康领域有诸多优势,如非接触式监测、高精度、无感舒适等。它可以用于监测心率、呼吸率、睡眠质量等生命体征,特别适用于老年人和新生儿等特殊人群。此外,毫米波雷达还可以与智能家居结合,提供更智能的健康监测解决方案。

毫米波雷达如何实现非接触式生命体征监测?

毫米波雷达通过多普勒效应探测人体表面的微小振动,这些振动由心跳和呼吸引起。雷达发射电磁波并接收反射波,通过分析反射波的频率变化,可以计算出心跳和呼吸的频率及波形,从而实现非接触式的生命体征监测。

毫米波雷达在医疗健康领域有哪些具体应用?

毫米波雷达在医疗健康领域的应用包括监测心率、呼吸率、睡眠质量等。具体应用如:在医院中监测重症病人的生命体征,帮助医生及时发现异常;在新生儿病房中监测婴儿的呼吸情况,提前发现呼吸暂停;在家庭中监测老年人的健康状态,提高生活质量。

毫米波雷达在睡眠监测中的优势是什么?

毫米波雷达在睡眠监测中的优势包括:非接触式监测,不会影响睡眠质量;高精度,可以准确测量呼吸率和心率;多维度数据,可以提供更全面的睡眠分析。与传统可穿戴设备相比,毫米波雷达可以更准确地判断深睡、浅睡等睡眠阶段。

毫米波雷达技术如何解决新生儿呼吸暂停的问题?

毫米波雷达通过监测新生儿的胸腔起伏,可以比传统的血氧仪更早地发现呼吸暂停。这为医护人员提供了更多时间来采取措施,避免新生儿因缺氧导致的严重后果。医院已经验证了这一技术的有效性,可以在呼吸暂停发生时提前 5 到 10 秒发出警报。

毫米波雷达技术在智能家居中的应用前景如何?

毫米波雷达技术可以与智能家居结合,提供更智能的健康监测和安全解决方案。例如,它可以用于智能灯的控制,检测房间内是否有人存在,从而自动开关灯;还可以用于宝宝监视器,监测婴儿的健康状态和睡眠质量,确保安全。

Chapters
本期节目讨论毫米波雷达技术在智能健康领域的应用。嘉宾介绍了毫米波雷达技术的发展历程,从 Google Pixel 4 手机的 Project Soli 项目谈起,解释了这项技术如何从军事和专业领域走向消费级市场。
  • Google Pixel 4 使用毫米波雷达进行非接触式交互
  • 毫米波雷达技术基于多普勒效应
  • Project Soli 项目旨在革新人机交互方式
  • 毫米波雷达芯片技术的突破推动了其民用化进程

Shownotes Transcript

如果你关注手机领域,可能还记得 Google 曾在 Pixel 4 手机上使用过毫米波雷达,用来探测用户手势以实现一些非接触式的交互。在智能汽车领域,毫米波雷达也被广泛使用,用来探测汽车四周的车况和路况。而在本期节目中,我们将要关注的是毫米波雷达一个尚且冷门但未来可期的应用场景——身体机能检测。我们和来自上海交大的顾昌展教授及他的团队成员凯丽进行了一场对话,了解到了当下毫米波雷达在智能健康场景的技术进程和应用前景。

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节目章节

  • 00:30) 开场,嘉宾自我介绍

  • 04:46) 从 Google Pixel 和 Project Soli 谈起

  • 17:37) 顾教授团队的研究方向:生命体征检测

  • 29:04) 毫米波雷达的临床应用

  • 38:16) 科研技术的商品化和市场化

  • 48:57) 对未来应用前景的规划和想象

  • 59:04) 小总结:值得关注的技术方向

拓展阅读

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人物介绍

  • 老麦:少数派创始人

  • 张奕源 Nick:少数派编辑部成员,少数派播客主播

  • 顾昌展:上海交通大学长聘教轨副教授,博士生导师,IEEE 高级会员

  • 凯丽:顾教授团队成员,主要负责技术落地及推广方向

有任何想对我们说的、听我们聊的,都欢迎写信至 [email protected]