В эпоху IoT и "умных домов" мир явно движется в сторону опоры на искусственный интеллект. В настоящее время у нас все больше и больше устройств, которые мы можем подключить к Интернету, и мы, возможно, не осознаем, что с каждым днем их становится все больше и больше. Устройства более и менее совершенны. Очевидно, это также связано с тем, что алгоритмы машинного обучения используются во все большем количестве приложений и, конечно, во все большем количестве устройств IoT. Все это направлено на повышение комфортности нашей жизни и работы. Но уверены ли мы в этом? Осознаем ли мы объем данных, которые собираются для алгоритмов искусственного интеллекта и машинного обучения? Не влечет ли этот факт частичного сокращения нашей частной жизни? В этой статье мы подробно рассмотрим, как выглядит новая идея возможностей Wi-Fi .
Новые возможности WiFi - доплеровская визуализация
Для начала стоит объяснить, что такое допплеровская визуализация. Это технология, которая использует сигнал Wi-Fi для создания данных изображения. Собранные данные, в свою очередь, должным образом интерпретируются, чтобы получить представление о перемещениях людей и объектов в конкретной среде. Для мониторинга данных в конкретной среде требуются усовершенствованные датчики. Конечно, решением является установка нескольких камер на данном объекте, но и это имеет свои ограничения. Прежде всего, камерам требуется хорошее освещение, а это дополнительное оборудование, которое необходимо правильно установить и запитать. И что очень важно! Камеры часто плохо воспринимаются (инвазивные) с точки зрения нашей частной жизни.
Что такое эффект Доплера и какое отношение он имеет к Wi-Fi?
Предположим, что по сигналу посреди улицы едет машина скорой помощи, которую, конечно, все слышат. Его звуковые волны будут распространяться от этой конкретной точки во всех направлениях с одинаковой скоростью. Однако если машина скорой помощи движется к правому концу улицы (относительно диаграммы), звуковые волны, производимые движущимся автомобилем, собираются для наблюдателя B и распространяются больше для наблюдателя A. Поскольку машина скорой помощи движется к правому концу улицы, ее звуковым волнам требуется меньше времени, чтобы достичь наблюдателя B, и больше времени, чтобы достичь наблюдателя A. Волны, создаваемые движущейся машиной скорой помощи, усиливаются по мере приближения к наблюдателю B (на более высоких частотах). Эти волны распространяются по мере удаления машины скорой помощи от наблюдателя А. Затем наблюдатель воспринимает изменение частоты.
Что такое эффект Доплера?
Это явление также известно как доплеровский сдвиг. Оно относится к видимому изменению частоты любой звуковой, водной или электромагнитной волны под воздействием источника или наблюдателя. Этот эффект не связан с изменением частоты источника и наблюдается благодаря изменению относительной скорости между источником и наблюдателем.
Это явление также наблюдается, когда вместо источника движется наблюдатель. Частота, на которой принимаются волны, изменяется по мере приближения или удаления от излучающего объекта. Стоит также знать, что эффект Доплера уже используется в бесчисленных приложениях, от медицины до астрономии.
И глазурь на торте. Эффект Доплера помогает поставщикам услуг получить представление о перемещении людей или предметов в доме или офисе!
Доплеровская визуализация Wi-Fi
Но опять же, Wi-Fi доплеровская визуализация - это радиочастотная визуализация высокого разрешения, которая обнаруживает, изображает и отслеживает движение, поведение и местоположение людей и объектов. Это прорывная технология в области обнаружения объектов и распознавания событий. Эта технология помогает точно идентифицировать, отслеживать и классифицировать конкретное местоположение и перемещение людей, домашних животных и предметов в домах, офисах, общественных учреждениях - без необходимости прямого видения. Работа этой технологии очень проста. Так, специальное устройство Wi-Fi собирает доплеровские и микродоплеровские сигнатуры движущихся объектов (в высоком разрешении), а затем использует передовые алгоритмы обработки сигналов и машинного обучения для точной классификации человеческих поз и жестов. Он классифицирует позы тела, движения, походку и жесты. Он также может определять падение, дыхание, считать людей и отличать взрослых от детей.
Технология на основе Wi-Fi
Основываясь на стандартных пакетах WiFi и радиочастотных характеристиках, доплеровская визуализация Wi-Fi работает в диапазоне 5 ГГц (а в будущем также в диапазоне 6 ГГц). Важно также отметить, что в отличие от других дорогостоящих радарных решений, технология на основе Wi-Fi позволяет поставщикам решений предоставлять клиентам дифференцированные услуги по распознаванию событий. Все это делается без необходимости развертывания дополнительной выделенной инфраструктуры или камер, которые, в свою очередь, становятся все более навязчивыми и нежелательными. Используя всего одно устройство, можно определить дальность и направление движения объекта. Такие возможности можно блестяще использовать для обеспечения безопасности, управления энергопотреблением, ухода за пожилыми людьми и т.д.
Каковы возможности допплеровской визуализации Wi-Fi?
- Отслеживание объектов - позволяет владельцам домов и предприятий обнаруживать движущиеся объекты в окружающей среде и определять их местоположение.
- Количественная оценка объектов - позволяет отслеживать несколько объектов одновременно. Это позволяет определить, сколько человек занимают определенное пространство.
- Маркировка объектов - технология может помочь классифицировать объекты как взрослых, детей, домашних животных и предметы.
- Классификация общих движений тела - технология позволяет различать различные движения тела и, исходя из выполняемых действий, классифицировать их. Например, он может определить, когда человек сидит, лежит, встает или падает.
- Обнаружение дыхания - отлично подходит для учреждений по уходу за пожилыми людьми. Технология не только определяет, но и измеряет частоту дыхания.
- Распознавание жестов - технология визуализации позволяет маршрутизаторам Wi-Fi идентифицировать и классифицировать жесты.
Примеры использования
Как я уже упоминал ранее, доплеровская визуализация Wi-Fi имеет множество применений в повседневной жизни и находит свое применение практически в каждой сфере нашей жизни. Одним из ключевых применений технологии является уход за пожилыми людьми. Добавив функцию машинного обучения, система может предсказывать ухудшение здоровья и нарушения сна, например. Технология также может отслеживать частоту дыхания спящих людей. В свою очередь, сиделки или члены семьи могут быть предупреждены об изменениях. Чрезвычайные ситуации, такие как падение или поскальзывание, распознаются немедленно, и сигнал тревоги передается соответствующим людям, что позволяет быстро и эффективно реагировать.
Доплеровская визуализация WiFi также способствует повышению безопасности в наших домах. Технология может обнаруживать движение, различать животных и людей, а также отсеивать трафик из соседних домов (геозонирование). Можно также создать более комплексную систему обнаружения вторжений в ночное время. Используя интеллектуальные зоны и ограничивая обнаружение вторжения только чувствительными зонами (например, дверями, окнами), мы можем наслаждаться спокойным и безопасным ночным сном. По сравнению со стандартными технологиями безопасности, которые основаны на PIR-датчиках, доплеровская визуализация WiFi - это огромный скачок в технологии. Профессиональная установка или плановая замена батарей не требуется.
В эпоху "умных домов" и IoT эта технология будет на высоте. С помощью доплеровской визуализации можно определить, например, есть ли люди, сидящие перед телевизором, или наблюдателя нет. Кроме того, можно определить, смотрит ли в данный момент телевизор ребенок или взрослый. Очень интересной функцией также может быть автоматическое отключение ТВ-декодера, понижение разрешения для уменьшения потребления полосы пропускания нашей интернет-сети.
Более того! Доплеровская визуализация Wi-Fi позволяет идентифицировать людей, которые все еще находятся в здании, в чрезвычайных ситуациях. Особенно в местах, где нет камер, например, в туалетах. С помощью этой технологии можно также определить количество людей в общественных местах, что позволяет организациям/предприятиям оптимально использовать соответствующие помещения.
Управление энергопотреблением
Наверное, каждый согласится с тем, что тема энергосбережения чрезвычайно актуальна в наши дни. Стандартные системы управления энергопотреблением обычно требуют наличия ряда устройств для анализа энергопотребления. С помощью доплеровской визуализации на основе Wi-Fi можно отслеживать, где находятся люди, и на этой основе оптимизировать работу интеллектуального освещения, термостата и отопления для более эффективного энергосбережения.
Резюме и выводы
В заключение. Технологический прогресс неизбежен, тем более в эпоху "умных домов", IoT и развития сетей 5G.
WiFi визуализация на основе эффекта Доплера - одно из наиболее интересных решений, которое должно найти свое применение во многих и разнообразных приложениях. Однако, принимая во внимание то, как складывается мир, стоит спросить себя, не ограничивает ли такое решение нашу свободу. В конце концов, подобные технологии могут быть использованы для таких "хороших" решений, как экономия энергии или забота о пожилых людях. Но не стоит забывать, что такое решение может быть использовано в "плохих" целях, что может привести, например, к
слежке и ограничению приватности масс. В целом, это отличное технологическое решение, и приведенные выше слова являются лишь моим мнением,
поэтому выводы из статьи я оставляю за вами, уважаемые читатели и пользователи беспроводных решений. Потому что ваше мнение - самое важное!
Любые сомнения и предложения приветствуются на нашем
онлайн-форуме, а также на нашем
профиле в Facebook, где каждый может поделиться своими мыслями на эту тему. Пожалуйста!
Автор:
Лешек Блащик
Нажмите, чтобы увеличить!
Нажмите, чтобы увеличить!
Нажмите, чтобы увеличить!
Нажмите, чтобы увеличить!
Нажмите, чтобы увеличить!