Los investigadores del laboratorio del profesor Yasamin Mostofi de la Universidad de California en Santa Bárbara han dado la primera demostración del conteo de multitudes a través de las paredes utilizando solo señales de comunicación cotidianas como WiFi. La técnica, que requiere solo un transmisor y receptor inalámbrico fuera del área de interés, podría tener una variedad de aplicaciones, incluida la gestión inteligente de la energía, planificación y seguridad de negocios minoristas.
"Nuestro enfoque propuesto permite estimar el número de personas dentro de una habitación desde el exterior, "dijo Mostofi, profesor de ingeniería eléctrica e informática en UC Santa Barbara. "Este enfoque utiliza únicamente mediciones de RSSI WiFi y no depende de que las personas carguen un dispositivo".
La metodología propuesta y los resultados experimentales se presentaron en la 15a Conferencia Internacional Anual de Sensores IEEE 2018 IEEE 2018, Comunicación, y redes (SECON)
En los experimentos del equipo, un transmisor WiFi y un receptor WiFi están detrás de las paredes, fuera de una habitación en la que hay varias personas presentes. La sala puede estar muy concurrida con hasta 20 personas zigzagueando entre sí. El transmisor envía una señal inalámbrica cuya intensidad de señal recibida (RSSI) es medida por el receptor. Usando solo tales mediciones de potencia de señal recibida, el receptor calcula cuántas personas hay dentro de la habitación, una estimación que se acerca mucho al número real. Es de destacar que los investigadores no realizan mediciones ni calibraciones previas en el área de interés; su enfoque tiene solo una fase de calibración muy corta que no necesita realizarse en la misma área.
Este desarrollo se basa en trabajos anteriores en Mostofi Lab, que ha sido pionero en la detección con señales de radiofrecuencia cotidianas como WiFi, con varias publicaciones en esta área desde 2009. Por ejemplo, su artículo de 2015 mostraba el conteo de multitudes sin depender de que las personas llevaran un dispositivo, pero con el transmisor y el receptor en la misma zona que la gente.
"Sin embargo, habilitar el conteo de multitudes a través de la pared es considerablemente más desafiante debido al alto nivel de atenuación de las paredes, ", dijo Mostofi. El éxito de su laboratorio en este esfuerzo se debe a la nueva metodología propuesta que desarrollaron.
La clave de esta tecnología es que la presencia y el movimiento humanos pueden resultar en caídas significativas, consideradas en este proyecto como "eventos", en la intensidad de la señal recibida.
"Considere la secuencia de eventos que corresponde a la ocurrencia de caídas de señal significativas, "Mostofi dijo." Un tiempo entre eventos es entonces el tiempo entre dos eventos consecutivos ". El enfoque de los investigadores para permitir el conteo de multitudes a través de la pared se basa en caracterizar matemáticamente el contenido de información de los tiempos entre eventos de la señal recibida, y relacionándolo con el número total de ocupantes.
"Hemos observado que, si bien la magnitud de la señal puede atenuarse gravemente a través de las paredes, los tiempos entre eventos correspondientes a los eventos de caídas de señal significativas son más robustos a las atenuaciones de la pared, "Dijo Saandeep Depatla, el Ph.D. principal estudiante en este proyecto. Por lo tanto, El enfoque de los investigadores se basa en aprovechar estos tiempos entre eventos.
Más específicamente, modelando la secuencia de eventos correspondiente a las caídas de señal significativas como un proceso de tipo renovación, los investigadores han utilizado herramientas matemáticas de la literatura del proceso de renovación, un campo teórico que ha encontrado aplicaciones en áreas como la confiabilidad y el análisis de riesgos. Después de una larga derivación, los investigadores pudieron modelar matemáticamente las estadísticas de los tiempos entre eventos y relacionarlas explícitamente con el número total de ocupantes en el área.
Mostofi Lab ha probado su nueva tecnología extensamente, en diferentes lugares, con diferentes propiedades de pared y con diferentes números de personas, hasta 20 inclusive. Mostraron una precisión de recuento de 2 personas o menos el 100 por ciento del tiempo con un solo enlace WiFi. Cabe destacar además que su configuración consiste únicamente en transceptores WiFi estándar.
