在健康监测领域,传统的生命体征采集方式大多依赖接触式设备——心率带需要紧贴胸口,指夹式血氧仪需要夹住指尖,智能手环需要佩戴在手腕上。这些设备虽然在数据精度上各有优势,但长时间佩戴带来的束缚感、皮肤不适以及用户依从性不足等问题始终存在。尤其在夜间睡眠监测、长期养老看护等需要持续监测的场景中,接触式设备的局限性更加明显。飞睿智能推出的UWB雷达呼吸心率DEMO,尝试用另一种方式回答这个问题:能否在不接触身体的前提下,同样获取人体的呼吸与心率信息?
该方案基于超宽带毫米波雷达技术。其基本工作原理是:雷达模组向目标方向发射超宽带脉冲信号,当信号遇到人体胸腔表面时会发生反射,回波信号被雷达接收端捕获。由于呼吸过程中胸腔会发生周期性起伏,心脏搏动也会引起胸腔表面的微小振动,这些运动会导致回波信号的相位发生规律性变化。通过对回波相位信息的提取与分析,算法可以分离出呼吸波形与心跳波形,进而计算出呼吸频率和心率数据。整个感知过程不依赖任何电极、传感器贴片或穿戴设备,被测者无需配合任何操作。
在实测表现方面,该DEMO的稳定探测距离约为7.2米,这一距离能够覆盖典型的卧室、客厅或病房空间。心率实测范围在55至60bpm区间,呼吸频率实测范围在12至20次每分钟,两者均覆盖了正常成年人在静息状态下的典型生理参数范围。需要说明的是,上述参数为DEMO阶段的实测数据,实际产品化后的精度表现还会受到安装位置、环境干扰、目标人数等因素的影响,具体指标需以最终产品规格为准。
非接触测量是这套方案最核心的特征。与接触式设备相比,它的价值首先体现在使用体验上:被测者不需要穿戴、贴附或操作任何设备,只需处于雷达探测范围内即可被感知。这一点在睡眠监测场景中尤为重要——传统的多导睡眠仪需要在受测者头部和胸部贴附多个电极,本身就可能干扰自然睡眠状态,而雷达方案避免了这一矛盾。其次,非接触方式在卫生条件上更具优势,在病房看护等场景中可以减少交叉感染的潜在风险。此外,对于老年人、婴幼儿等不适宜或不愿意佩戴设备的群体,非接触方案的接受度明显更高。
在智能家居场景中,UWB雷达模组可以嵌入床头灯、吸顶灯或床头柜等已有家居设备中,在用户无感知的情况下持续输出呼吸与心率数据。基于这些数据,系统可以判断用户是否已入睡、当前处于何种睡眠阶段,并据此执行相应的设备联动。例如,当雷达判定用户呼吸频率趋于平稳、体动减少时,可触发入睡场景;当检测到呼吸暂停或频率异常时,可发出提醒。需要强调的是,雷达模组本身提供的是感知能力,具体的联动控制需要由系统中的主控设备来执行。
在养老监护场景中,老年人群体对穿戴设备的接受度普遍较低,遗忘佩戴或主动拒绝佩戴的情况并不少见。UWB雷达的非接触特性使其可以在老人不配合任何操作的情况下,持续监测呼吸与心率状况。当出现呼吸频率异常、长时间呼吸暂停等状况时,看护系统可以及时收到信号并做出响应。7.2米的探测距离足以覆盖单人卧室,单台设备即可实现全房间覆盖。
在睡眠质量监测场景中,UWB雷达通过整夜持续采集呼吸频率、心率波动与体动数据,可以为睡眠质量评估提供基础数据支撑。相比仅依赖加速度计的手环方案,雷达直接采集的是呼吸与心率的生理信号,在睡眠阶段识别方面具有更直接的数据来源。当然,目前该DEMO提供的呼吸与心率数据主要用于趋势性监测参考,尚不能替代医疗级多导睡眠仪的临床诊断结论。
在病房看护场景中,非接触式监测可以辅助医护人员了解患者的基本生命体征状况。传统监护设备需要连接线缆和电极片,在一定程度上限制了患者的活动自由,也增加了护理工作量。UWB雷达方案可以作为补充手段,在患者处于病床范围内时提供呼吸与心率的连续监测数据,异常时提醒医护人员关注。该方案不采集图像,仅通过雷达回波信号提取生理参数,在隐私保护方面相比摄像头方案具有天然优势。
综合来看,飞睿智能UWB雷达呼吸心率DEMO展示了超宽带雷达技术在生命体征感知领域的基本能力——以非接触方式,在一定距离范围内获取人体的呼吸频率与心率数据。该方案的核心价值不在于替代医疗级监测设备,而在于为那些不适合或不愿意使用接触式设备的场景提供一种补充性的感知手段。