Ilmuwan Kembangkan Tools Deteksi Gangguan Pernapasan Pakai Sinyal WiFi

Surabaya, Pustakalewi.com – Sekelompok peneliti dari Institut Standar dan Teknologi Nasional (NIST) telah mengembangkan cara untuk memantau pernapasan berdasarkan perubahan kecil menggunakan sinyal WiFi. Mereka mengatakan bahwa algoritme pembelajaran mendalam yang disebut sebagai BreatheSmart itu akan dapat membantu mendeteksi jika seseorang mengalami masalah pernapasan.

Mengapa sinyal WiFi? Hal ini dikarenakan sinyal WiFi sendiri saat ini tersedia hampir di mana-mana. Dari fasilitas publik sampai rumah tangga, WiFi tersedia. Sinyal WiFi juga bisa terpental dan melewati permukaan saat mereka mencoba menghubungkan perangkat dengan router.

Namun setiap gerakan akan mengubah jalur sinyal, termasuk bagaimana tubuh bergerak saat kita bernapas, yang dapat berubah jika kita mengalami masalah. Misalnya, dada Anda akan bergerak berbeda jika Anda sedang batuk. Dari sinilah keduanya digabungkan.

Peneliti lain telah mengeksplorasi penggunaan sinyal WiFi untuk mendeteksi orang dan gerakan, tetapi pendekatan mereka membutuhkan perangkat penginderaan khusus dan studi mereka memberikan data yang terbatas.

Beberapa tahun lalu, sebuah perusahaan bernama Origin Wireless juga mengembangkan algoritma yang bekerja dengan jaringan WiFi. Demikian pula, NIST mengatakan BreatheSmart bekerja dengan router dan perangkat yang sudah tersedia di pasaran. Ini hanya membutuhkan satu router dan perangkat yang terhubung.

Para ilmuwan mengubah firmware pada router sehingga akan lebih sering memeriksa “informasi status saluran”, atau CSI. CSI mengacu pada sinyal yang dikirim dari perangkat, seperti ponsel atau laptop, ke router.

Dilansir dari laman resminya, sinyal CSI konsisten dan router kemudian memahami seperti apa bentuknya, tetapi penyimpangan di lingkungan, seperti sinyal yang dipengaruhi oleh permukaan atau gerakan kemudian mengubah sinyal.

Aliran CSI ini berukuran kecil, kurang dari satu kilobyte, sehingga tidak mengganggu aliran data melalui saluran. Tim memodifikasi firmware pada router untuk meminta aliran CSI ini lebih sering, hingga 10 kali per detik, untuk mendapatkan gambaran mendetail tentang bagaimana sinyal berubah.

Tim mensimulasikan beberapa kondisi pernapasan dengan mankind atau patung serupa manusia dan memantau perubahan sinyal CSI dengan router dan perangkat penerima yang tersedia. Untuk memahami data yang mereka kumpulkan, para peneliti kemudian mengembangkan algoritme-nya.

Yang mengubah sinyal WiFi adalah cara tubuh bergerak saat kita bernapas. Misalnya, saat bagaimana gerakan dada Anda berbeda saat Anda bersin atau saat batuk, dibandingkan dengan bernapas secara normal.

Saat mankind “bernafas”, gerakan dadanya mengubah jalur yang dilalui oleh sinyal WiFi lalu anggota tim mencatat data yang disediakan oleh aliran CSI. Meskipun mereka mengumpulkan banyak data, mereka masih membutuhkan bantuan untuk memahami apa yang telah mereka kumpulkan.

Dalam sebuah makalah, para peneliti mencatat bahwa BreatheSmart dengan tepat mengidentifikasi kondisi pernapasan yang disimulasikan 99,54 persen dari waktu. Susanna Mosleh dan Jason Coder, yang mengepalai penelitian NIST dalam metrologi spektrum bersama berharap pengembang dapat menggunakan penelitian mereka untuk membuat perangkat lunak yang dapat memantau pernapasan seseorang dari jarak jauh dengan perangkat keras yang ada.

“Semua cara kami mengumpulkan data dilakukan pada perangkat lunak di titik akses (dalam hal ini, router), yang dapat dilakukan oleh aplikasi di telepon,” kata Coder.

Dia melanjutkan, karya ini mencoba memaparkan bagaimana seseorang dapat mengembangkan dan menguji algoritme mereka sendiri. “Ini adalah kerangka kerja untuk membantu mereka mendapatkan informasi yang relevan,” lanjut Coder.

Seperti sudah disinggung di atas, output dari penelitian ini adalah terciptanya alat yang dapat memantau pernapasan manusia lebih lanjut hanya menggunakan WiFi. Diharapkan tools ini nantinya akan berguna pada bidang medis modern saat ini. Info/red