Scienziati informatici dell’Università di Washington hanno sviluppato un modo per utilizzare un router Wi-Fi modificato per determinare specifici gesti – anche attraverso i muri – senza la necessità di sensori o telecamere aggiuntive.
La tecnologia chiamata WiSee, con semplici gesti consente agli utenti di controllare i dispositivi elettronici da qualsiasi stanza della casa. WiSee, secondo uno studio condotto dal professore assistente Shyam Gollokota, è in grado di identificare e classificare un insieme di nove movimenti con una precisione media del 94 per cento.
Le tecnologie di riconoscimento dei gesti convenzionali come Kinect tende a coinvolgere telecamere e sensori di profondità. Tuttavia, questi dispositivi possono riconoscere solo gesti nella stanza, dove è presente il sensore. Le tecniche alternative hanno cercato di sfruttare i sensori sul corpo.
Il sistema WiSee di riconoscimento dei gesti per tutta la casa non ha bisogno di alcuna strumentazione utente o telecamere, si basa sull’analisi dei segnali Wi-Fi all’interno di un ambiente. I segnali Wi-Fi possono viaggiare attraverso i muri, il che significa che solo poche fonti – come il punto di accesso Wi-Fi collegato al router e un paio di dispositivi mobili – sono necessarie per essere in grado di localizzare le persone (e i loro gesti) all’interno di un edificio.
I segnali Wi-Fi consentono a WiSee il riconoscimento dei gesti per tutta la casa osservando minimi spostamenti Doppler e distorsioni a percorsi multipli che si verificano in questi segnali Wi-Fi quando gli esseri umani si muovono all’interno dell’ambiente.
WiSee con la funzione Doppler cerca il cambiamento di frequenza di un’onda come fonte che si muove rispetto all’osservatore – lo stesso effetto che si sente al passaggio di un veicolo d’emergenza con il cambio d’intonazione del suono della sirena. Nel contesto di WiSee, le riflessioni del segnale Wi-Fi mentre rimbalzano sul corpo umano sono viste come la fonte. Ciò significa che quando un umano esegue un gesto, crea un modello specifico di spostamenti Doppler che sono raccolti dal ricevitore wireless, quindi lo spostamento a lato lontano dal ricevitore sarebbe uno spostamento Doppler positivo, mentre lo spostamento verso il ricevitore sarebbe uno spostamento negativo. I tecnici hanno dovuto mappare una serie di gesti differenti come quello di un lancio di una boccia da bowling, un pugno e la rotazione della mano.
WiSee
Il problema è che i normali gesti della mano dell’uomo creano molti piccoli spostamenti Doppler che possono essere difficili da individuare con le tipiche apparecchiature Wi-Fi. I ricercatori hanno prima dovuto adattare un router Wi-Fi per renderlo un dispositivo intelligente che potrebbe ascoltare tutte le trasmissioni senza fili provenienti da dispositivi della casa. Hanno poi costruito un algoritmo per trasformare il segnale a banda larga, di solito ricevuto dal dispositivo Wi-Fi, in un segnale a banda stretta che ha permesso di rilevare le lievissime variazioni di frequenza determinato dai gesti umani.
L’algoritmo di WiSee converte il segnale a banda larga in banda stretta in modo che possa rilevare i sottili segnali dello spostamento originati da gesti umani.
E’ possibile leggere qui lo studio completo, sarà presentato in occasione della 19a Conferenza internazionale annuale su Mobile Computing e Networking.
