'X-Ray Vision' Tech Gebruikt Radiogolven Om Door Muren Heen Te 'Kijken'

{h1}

"röntgenzicht" dat de bewegingen van mensen via muren kan volgen met behulp van radiosignalen, zou de toekomst van smart homes, gaming en gezondheidszorg kunnen zijn, aldus onderzoekers.

"Röntgenzicht" dat de bewegingen van mensen via muren kan volgen met behulp van radiosignalen, zou de toekomst van smart homes, gaming en gezondheidszorg kunnen zijn, aldus onderzoekers.

Een nieuw systeem gebouwd door computerwetenschappers van het MIT kan radiogolven uitstralen die het menselijke lichaam weerkaatsen. Ontvangers nemen dan de reflecties op, die worden verwerkt door computeralgoritmen om de bewegingen van mensen in real time in kaart te brengen, voegde ze eraan toe.

In tegenstelling tot andere bewegingsvolgapparatuur maakt het nieuwe systeem echter gebruik van het feit dat radiosignalen met korte golflengten door muren kunnen reizen. Hierdoor kon het systeem, genaamd RF-Capture, 15 verschillende mensen identificeren via een muur met bijna 90 procent nauwkeurigheid, aldus de onderzoekers. Het RF-Capture-systeem kan zelfs hun bewegingen volgen tot op 0,8 inch (2 centimeter). [10 technologieën die je leven zullen veranderen]

Onderzoekers zeggen dat deze technologie toepassingen kan hebben die zo gevarieerd zijn als gebarengestuurde gaming-apparaten die wedijveren met het Kinect-systeem van Microsoft, bewegingsregistratie voor speciale effecten in films of zelfs het bewaken van de vitale functies van ziekenhuispatiënten.

"Het laat je eigenlijk door muren heen kijken," zei Fadel Adib, een Ph.D. student bij MIT's Computer Science and Artificial Intelligence Lab en hoofdauteur van een nieuw artikel over het systeem. "Onze revolutie is nog steeds niet in de buurt van wat optische systemen u kunnen bieden, maar in de afgelopen drie jaar zijn we geëvolueerd van het kunnen detecteren van iemand achter een muur en het voelen van grof verkeer, tot vandaag, waar u ongeveer kunt zien wat een persoon eruitziet zoals en zelfs iemands ademhaling en hartslag. "

Het team, geleid door Dina Katabi, hoogleraar elektrotechniek en computerwetenschappen aan het MIT, is al enkele jaren bezig met het ontwikkelen van draadloze volgtechnologieën. In 2013 gebruikten de onderzoekers Wi-Fi-signalen om mensen door muren te detecteren en de richting van hun beweging te volgen.

Het nieuwe systeem, onthuld tijdens de SIGGRAPH Asia-conferentie van 2 november tot 5 november in Japan, maakt gebruik van radiogolven die duizend keer minder krachtig zijn dan wifi-signalen. Adib zei dat verbeterde hardware en software RF-Capture een veel krachtiger tool maken.

"Deze [radiogolven die worden gebruikt door RF-Capture] produceren een veel zwakker signaal, maar we kunnen er veel meer informatie uit extraheren omdat ze specifiek zijn gestructureerd om dit mogelijk te maken," vertelde Adib aan WordsSideKick.com.

Het systeem maakt gebruik van een T-vormige antenne-array ter grootte van een laptop met vier zenders langs de verticale sectie en 16 ontvangers langs de horizontale sectie. De array wordt bestuurd vanaf een standaardcomputer met een krachtige grafische kaart, die wordt gebruikt om gegevens te analyseren, aldus de onderzoekers.

Omdat levenloze objecten ook signalen reflecteren, begint het systeem met het scannen naar statische functies en worden deze uit de analyse verwijderd. Vervolgens is een reeks snapshots nodig, waarbij wordt gezocht naar reflecties die in de loop van de tijd variëren, die bewegende delen van het menselijke lichaam vertegenwoordigen.

Echter, tenzij de lichaamsdelen van een persoon zich in de juiste hoek ten opzichte van de antennearray bevinden, zullen ze de uitgezonden bundels niet terugleiden naar de sensoren. Dit betekent dat elk snapshot slechts enkele van hun lichaamsdelen vangt en welke worden vastgelegd varieert van frame tot frame. "In vergelijking met licht, reflecteert elk deel van het lichaam het signaal terug en daarom kun je precies herstellen hoe de persoon eruit ziet met een camera," zei Adib. "Maar met [radiogolven], reflecteert slechts een deel van de lichaamsdelen het signaal terug, en je weet niet eens welke."

De oplossing is een intelligent algoritme dat lichaamsdelen over verschillende snapshots kan identificeren en een eenvoudig model van het menselijk skelet kan gebruiken om hen samen te stellen om een ​​silhouet te creëren, aldus de onderzoekers. Maar het scannen van de volledige 3D-ruimte rond de antennearray kost veel computervermogen, dus om dingen te vereenvoudigen, leenden de onderzoekers concepten van militaire radarsystemen die kunnen vastklikken en doelen volgen. [6 ongelooflijke spionagechnologieën die echt zijn]

Gebruik makend van een zogenaamd "grof-naar-fijn" algoritme, begint het systeem met het gebruiken van een klein aantal antennes om brede gebieden te scannen en verhoogt dan geleidelijk het aantal antennes om op te vallen op gebieden met sterke reflectie die lichaamsdelen representeren, terwijl je de rest van de kamer negeert.

Met deze aanpak kan het systeem bepalen welk lichaamsdeel een persoon bewoog, met een nauwkeurigheid van 99 procent, van ongeveer 10 voet (3 meter) verwijderd en door een muur. Het zou ook letters kunnen traceren die individuen in de lucht schreven door de beweging van hun handpalmen tot op fracties van een inch (slechts een paar centimeter) te volgen.

Op dit moment kan RF-Capture alleen mensen volgen die direct tegenover de sensoren staan, en het kan geen volledige skeletsporen volgen zoals traditionele motion-capture oplossingen. Maar Adib zei dat het introduceren van een complexer model van het menselijk lichaam, of het vergroten van het aantal arrays, deze beperkingen zou kunnen helpen overwinnen.

Het systeem kost slechts $ 200 tot $ 300 om te bouwen en het MIT-team is al bezig met het toepassen van de technologie op zijn eerste commerciële toepassing - een product genaamd Emerald dat is ontworpen om vallen bij ouderen te detecteren, voorspellen en voorkomen.

"Dit is de eerste applicatie die op de markt komt", zei Adib."Maar als je eenmaal een apparaat hebt en veel mensen het gebruiken, worden de productiekosten van een dergelijk apparaat onmiddellijk verlaagd en als het eenmaal is verlaagd, kun je het gebruiken voor nog meer toepassingen."

De eerste toepassingen van de technologie zijn waarschijnlijk in de gezondheidszorg, en het team zal binnenkort de technologie op een ziekenhuisafdeling in gebruik nemen om de ademhalingspatronen van patiënten die lijden aan slaapapneu te monitoren. Maar naarmate de resolutie van de technologie toeneemt, zei Adib, zou het een groot aantal toepassingen kunnen openen voor gebarenbeheer en motion capture.

"We hebben nog een lange weg te gaan voordat we dat soort niveau van trouw kunnen bereiken," voegde hij eraan toe. "Er zijn nog veel technische uitdagingen die nog moeten worden overwonnen, maar ik denk dat deze systemen de komende jaren aanzienlijk zullen evolueren om dat te doen."

Volg WordsSideKick.com @wordssidekick, Facebook & Google+. Oorspronkelijk artikel over WordsSideKick.com.


Video Supplement: Can You See Me?.




WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com