Turbinado | Alto-falantes inteligentes monitoram respiração de bebês

Alto-falantes inteligentes, como Amazon Echo ou Google Home, já são parte do dia a dia de muitas pessoas em atividades diárias como avisar sobre a previsão do tempo ou rodar uma playlist de música. Agora, pesquisadores da Universidade de Washington desenvolveram uma nova habilidade para esses aparelhos, permitindo que eles utilizem um ruído branco para acalmar bebês dormindo, além de monitorarem respiração e movimentos.

Com a nova habilidade, apelidada de BreathJunior, o alto-falante inteligente reproduz um ruído branco e registra como o ruído é refletido de volta, detectando movimentos respiratórios vindos do peito das crianças. O sistema já foi testado em cinco bebês em um hospital local de Washington e detectou taxas respiratórias que se aproximavam das taxas detectadas pelos monitores de sinais vitais. No entanto, os resultados oficiais da pesquisa só serão apresentados dia 22 de outubro, durante a MobiCom 2019, conferência que acontece em Los Cabos, no México.

Um dos maiores desafios que os novos pais enfrentam é garantir que seus bebês durmam bem e de forma tranquila. “Com isso em mente, procuramos desenvolver um sistema que combina o ruído branco suave com a capacidade de medir discretamente o movimento e a respiração de uma criança", disse o coautor do projeto e professor na UW School of Medicine, Dr. Jacob Sunshine.

A ideia da equipe é utilizar o ruído branco como uma maneira de monitorar os movimentos das mãos e pernas das crianças para identificar a respiração e o choro delas. Para ampliar o acesso à tecnologia, a invenção foi pensada para ser executada em alto-falantes inteligentes que replicam o hardware do Amazon Echo.

Como funciona?

O ruído branco é uma combinação de diferentes frequências sonoras que produz um som suave, aparentemente aleatório. Por sua vez, ajuda a encobrir outros ruídos que podem acordar um bebê dormindo, por exemplo. Para aproveitar esse ruído como monitor de respiração, a equipe desenvolveu um método para detectar pequenas alterações entre o ruído branco que um alto-falante inteligente reproduz e o ruído branco que é refletido de volta do corpo do bebê para o conjunto de microfones do alto-falante.

"Começamos transmitindo um sinal aleatório de ruído branco. Mas estamos gerando esse sinal aleatório, para que saibamos exatamente qual é a aleatoriedade", conta o autor Anran Wang, estudante de doutorado na Allen School. "Esse sinal sai e reflete no bebê. Em seguida, os microfones do alto-falante inteligente captam o sinal aleatório de volta. Como conhecemos o sinal original, podemos cancelar qualquer aleatoriedade a partir dele e ficaremos apenas com informações sobre o movimento do bebê."

A maior dificuldade, no entanto, é que o movimento gerado pela respiração de um bebê é muito fraco e não pode ser confundido com outra alteração no ambiente. Para isso, foi necessário escanear o espaço e identificar a localização do bebê. O algoritmo desenvolvido, então, aproveita os diferentes microfones disponíveis nos alto-falantes e os ​focam na direção do peito do bebê.

Dessa forma, o BreathJunior rastreia desde pequenos movimentos - como o movimento do peito durante a respiração - até os grandes - como os movimentos dos bebês no berço. A nova ferramenta tem potencial para monitorar a respiração de bebês em casa, mas também poderá ser utilizado em hospitais e clínicas pela equipe médica no futuro.

Fonte: Eureka Alert