Ne bougez pas ! Le WiFi vous compte

Wifi

Crédit : CC0 Domaine public

Des chercheurs du laboratoire du professeur Yasamin Mostofi, professeur à l’UC Santa Barbara, ont permis, pour la première fois, de compter une foule assise immobile à l’aide de signaux WiFi, et sans dépendre des personnes pour porter un appareil. La technique, qui compte également à travers les murs, n’a besoin que d’un émetteur et d’un récepteur sans fil en dehors de la zone d’intérêt où la foule est assise. Il a une variété d’applications, y compris la gestion intelligente de l’énergie, le contrôle de la taille de la foule pendant une pandémie, la planification d’entreprise et la sécurité.

« Notre approche proposée permet d’estimer le nombre de personnes assises dans une zone depuis l’extérieur », a déclaré Mostofi, professeur de génie électrique et informatique à l’UCSB. « Cette approche utilise uniquement les mesures de puissance reçues d’un lien WiFi, ne repose pas sur des personnes pour transporter un appareil et fonctionne à travers les murs. »

La méthodologie proposée et les résultats expérimentaux sont apparus lors de la récente 19e conférence internationale de l’ACM sur les systèmes, applications et services mobiles (MobiSys).

Dans les expériences de l’équipe, un émetteur WiFi et un récepteur WiFi (tous deux prêts à l’emploi) se trouvent dans une zone où un certain nombre de personnes sont assises. L’émetteur envoie un signal sans fil dont la puissance reçue est mesurée par le récepteur. En utilisant uniquement ces mesures de puissance du signal reçu, le récepteur estime le nombre de personnes présentes, une estimation qui correspond étroitement au nombre réel.






Crédit : Université de Californie – Santa Barbara

Cette innovation s’appuie sur les travaux antérieurs du Mostofi Lab, qui a été le pionnier de la détection avec des signaux de radiofréquence quotidiens tels que le WiFi depuis 2009. Par exemple, leur article de 2018 a montré comment le WiFi peut compter une foule de personnes mobiles. Cependant, les gens devaient se déplacer pour être comptés.

« Compter une foule assise immobile est un problème considérablement difficile en raison de l’absence de mouvement corporel majeur », a déclaré Mostofi. Le succès de son laboratoire dans cette entreprise est dû à la nouvelle méthodologie proposée qu’ils ont développée.

« Alors que les personnes dans la foule sont immobiles, c’est-à-dire sans mouvement corporel majeur à l’exception de la respiration, elles ne restent pas immobiles pendant une longue période et s’engagent fréquemment dans de petits mouvements corporels naturels sur place appelés fidgets », a expliqué Mostofi. « Par exemple, ils peuvent ajuster leur position assise, croiser les jambes, vérifier leur téléphone, s’étirer ou tousser, entre autres. »

Les chercheurs ont proposé que l’agitation naturelle collective globale et les mouvements sur place d’une foule assise portent des informations cruciales sur le nombre de foules, et ont montré, pour la première fois, comment extraire l’agitation globale et compter le nombre total de personnes basées sur eux.

« Considérez les Crowd Fidgeting Periods (CFP), que nous définissons comme les durées pendant lesquelles au moins une personne dans la zone WiFi s’agite, ainsi que les Crowd Silent Periods (CSP), que nous définissons comme les durées pendant lesquelles personne ne bouge. Ces périodes sont facilement extractibles des signaux WiFi reçus », a déclaré Belal Korany, le principal doctorant. étudiant sur le projet. « Intuitivement parlant, plus le nombre de personnes est important, plus il est probable que les CFP soient plus longs et que les CSP soient plus courts. Ainsi, ces périodes portent implicitement des informations sur le nombre total de personnes.

Les chercheurs ont ensuite développé un nouveau modèle mathématique qui décrit statistiquement le comportement d’agitation collective d’une foule immobile, c’est-à-dire les CFP et CSP, et les relie explicitement au nombre total de personnes assises.

En développant leur formulation mathématique, ils révèlent d’abord comment ce problème ressemble à un problème de théorie des files d’attente vieux de plusieurs décennies, un problème apparemment sans rapport dans un domaine complètement différent. « La théorie des files d’attente est une branche des mathématiques qui étudie les files d’attente dans les systèmes impliquant l’arrivée de clients, qui nécessitent un service d’une entité comprenant un certain nombre de serveurs », a déclaré Mostofi. Ils montrent ensuite comment les CSP sont similaires aux moments où aucun client n’est dans une file d’attente qui a des serveurs infinis, tandis que les CFP ressemblent aux moments où au moins un client est servi dans une telle file d’attente. Cela leur permet ensuite d’emprunter des outils mathématiques à la théorie des files d’attente pour développer une toute nouvelle technique de comptage du nombre total de personnes stationnaires.

« Nous avons testé cette technologie de manière approfondie dans différents endroits et avec différents nombres de personnes dans plusieurs configurations de sièges différentes », a déclaré Korany. Le laboratoire a testé sa nouvelle technologie avec 47 expériences dans quatre environnements différents (y compris des paramètres à travers le mur), dans lesquels jusqu’à 10 personnes sont assises et se comportent normalement, tandis qu’une paire d’émetteurs-récepteurs WiFi effectuent des mesures WiFi. Leurs expériences incarnent diverses occasions, comme assister à une conférence/présentation, regarder un film ou lire dans une bibliothèque.

Leurs résultats d’évaluation montrent une précision de comptage très élevée, le nombre estimé de personnes étant égal à zéro ou à une personne par rapport au nombre réel de personnes 96,3 % du temps dans des environnements non traversants et 90 % du temps dans des environnements traversants. réglages muraux. Dans l’ensemble, leurs résultats montrent le potentiel de cette nouvelle technologie pour le comptage de foule dans des scénarios du monde réel, comme pour limiter le nombre total de personnes dans une foule pendant une pandémie.


Comptage des foules à travers les murs, avec WiFi


Plus d’information:
Résultats : web.ece.ucsb.edu/~ymostofi/CountingStationaryCrowd

Fourni par l’Université de Californie – Santa Barbara

Citation: Ne bouge pas ! Le WiFi vous comptera (2021, 13 septembre) récupéré le 13 septembre 2021 sur https://techxplore.com/news/2021-09-dont-fidget-wifi.html

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