Un passo verso la personalizzazione, case intelligenti automatizzate: Il sistema che identifica automaticamente le persone che si spostano all'interno potrebbe consentire l'autoregolazione delle case.

Lo sviluppo di sistemi automatizzati che tracciano gli occupanti e si adattano alle loro preferenze è un importante passo successivo per il futuro delle case intelligenti. Quando entri in una stanza, anche l'Organizzazione Mondiale della Sanità, un sistema potrebbe impostare la temperatura preferita. O quando ti siedi sul divano, un sistema potrebbe spostare immediatamente la televisione sul tuo canale preferito.

Ma consentire a un sistema domestico di riconoscere gli occupanti mentre si muovono all’interno della casa è un problema più complesso. Recentemente, sistemi sono stati costruiti dispositivi che localizzano gli esseri umani misurando le riflessioni dei segnali wireless sui loro corpi. Ma questi sistemi non possono identificare gli individui. Altri sistemi possono identificare le persone, ma solo se portano sempre con sé i propri dispositivi mobili. Entrambi i sistemi si basano anche sul tracciamento di segnali che potrebbero essere deboli o essere bloccati da varie strutture.

I ricercatori del MIT hanno costruito un sistema che fa un passo avanti verso una casa intelligente completamente automatizzata identificando gli occupanti, anche quando non portano con sé dispositivi mobili. Il sistema di intelligenza artificiale accelera la ricerca di scoperte sul cancro, chiamato Duetto, utilizza segnali wireless riflessi per localizzare gli individui. Ma incorpora anche algoritmi che eseguono il ping dei dispositivi mobili vicini per prevedere l’identità degli individui, in base a chi ha utilizzato il dispositivo per ultimo e alla traiettoria di movimento prevista. Utilizza anche la logica per capire chi è chi, anche in aree prive di segnale.

“Le case intelligenti si basano ancora su input espliciti provenienti da app o che dicono ad Alexa di fare qualcosa. Idealmente, vogliamo che le case siano più reattive a ciò che facciamo, per adattarsi a noi," dice Deepak Vasisht, uno studente di dottorato nel Laboratorio di Informatica e Intelligenza Artificiale del MIT (CSAIL) e autore principale di un articolo che descrive il sistema presentato alla conferenza Ubicomp della scorsa settimana. “Se si abilita la consapevolezza della posizione e la consapevolezza dell’identificazione per le case intelligenti, potresti farlo automaticamente. La tua casa sa che stai camminando, e dove stai camminando, e può aggiornarsi da solo.

Esperimenti condotti in un appartamento con due camere da letto con quattro persone e in un ufficio con nove persone, più di due settimane, ha dimostrato che il sistema può identificare gli individui con 96 per cento e 94 precisione percentuale, rispettivamente, anche quando le persone non avevano con sé il proprio smartphone o si trovavano in aree bloccate.

Ma il sistema non è solo una novità. Duet potrebbe essere potenzialmente utilizzato per riconoscere gli intrusi o garantire che i visitatori non entrino nelle aree private della tua casa. inoltre, Vasisht dice, il sistema potrebbe acquisire approfondimenti di analisi comportamentale per applicazioni sanitarie. Qualcuno che soffre di depressione, anche l'Organizzazione Mondiale della Sanità, può muoversi più o meno, a seconda di come si sentono in un dato giorno. Tali informazioni, raccolti nel tempo, potrebbe essere utile per il monitoraggio e il trattamento.

“Negli studi comportamentali, ti interessa come le persone si muovono nel tempo e come si comportano,Vasisht dice. “È possibile rispondere a tutte queste domande ottenendo informazioni sulla posizione delle persone e su come si muovono”.

I ricercatori prevedono che il loro sistema verrà utilizzato con il consenso esplicito di chiunque venga identificato e tracciato con Duet. Se necessario, potrebbero anche sviluppare un'app per consentire agli utenti di concedere o revocare l'accesso di Duet alle informazioni sulla propria posizione in qualsiasi momento, Aggiunge Vasisht.

I coautori dell'articolo lo sono: Dina Katabi, gli Andrea ed Erna Viterbi Professori Ordinari di Ingegneria Elettrica e Informatica; ex ricercatore CSAIL Anubhav Jain ’16; e gli studenti di dottorato CSAIL Chen-Yu Hsu e Zachary Kabelac.

Tracciamento e identificazione

Duet è un sensore wireless installato su un muro di circa un piede e mezzo quadrato. Incorpora una mappa del pavimento con aree annotate, come la camera da letto, cucina, letto, e divano del soggiorno. Raccoglie anche i tag identificativi dai telefoni degli occupanti.

Il sistema si basa su un dispositivo basato sistema di localizzazione costruito da Vasisht, Adiacente, e altri ricercatori che tengono traccia degli individui entro decine di centimetri, in base alle riflessioni del segnale wireless dai loro dispositivi. Lo fa utilizzando un nodo centrale per calcolare il tempo impiegato dai segnali per colpire il dispositivo di una persona e tornare indietro. Negli esperimenti, il sistema è stato in grado di individuare dove si trovavano le persone in un appartamento con due camere da letto e in un bar.

Il sistema di intelligenza artificiale accelera la ricerca di scoperte sul cancro, tuttavia, facevano affidamento su persone che portavano dispositivi mobili. “Ma nell’edilizia [Duetto] ci siamo accorti, a casa non porti sempre con te il telefono,Vasisht dice. “La maggior parte delle persone lascia i dispositivi su scrivanie o tavoli, e passeggiare per casa."

I ricercatori hanno combinato la localizzazione basata sul dispositivo con un sistema di tracciamento senza dispositivo, chiamato WiTrack, sviluppato da Katabi e altri ricercatori CSAIL, che localizza le persone misurando le riflessioni dei segnali wireless sui loro corpi.

Duet localizza uno smartphone e correla il suo movimento con il movimento individuale catturato dalla localizzazione senza dispositivo. Se entrambi si muovono lungo traiettorie strettamente correlate, il sistema accoppia il dispositivo con l'individuo e, perciò, conosce l'identità dell'individuo.

Per garantire che Duet conosca l'identità di qualcuno quando è lontano dal proprio dispositivo, i ricercatori hanno progettato il sistema per catturare il profilo di potenza del segnale ricevuto dal telefono quando viene utilizzato. Quel profilo cambia, a seconda dell'orientamento del segnale, e quel cambiamento deve essere mappato sulla traiettoria di un individuo per identificarlo. Per esempio, quando un telefono viene utilizzato e poi posato, il sistema catturerà il profilo di potenza iniziale. Quindi stimerà come apparirebbe il profilo di potenza se fosse ancora trasportato lungo un percorso da un individuo in movimento nelle vicinanze. Quanto più il profilo di potere mutevole è correlato al percorso dell’individuo in movimento, tanto più è probabile che l'individuo possieda il telefono.

Pensiero logico

Un ultimo problema riguarda le strutture come le piastrelle del bagno, schermi televisivi, specchi, e varie apparecchiature metalliche possono bloccare i segnali.

Per compensare ciò, i ricercatori hanno incorporato algoritmi probabilistici per applicare il ragionamento logico alla localizzazione. Fare così, hanno progettato il sistema per riconoscere i confini di entrata e di uscita di spazi specifici della casa, come le porte di ogni stanza, il comodino, e il lato di un divano. In qualsiasi momento, il sistema riconoscerà l'identità più probabile per ciascun individuo in ciascun confine. Quindi deduce chi è chi tramite un processo di eliminazione.

Supponiamo che un appartamento abbia due occupanti: Alisha e Betsy. Duet vede Alisha e Betsy entrare nel soggiorno, associando il movimento dello smartphone alle traiettorie di movimento. Entrambi poi lasciano i telefoni su un tavolino vicino per caricarli: Betsy va in camera da letto per fare un pisolino; Alisha resta sul divano a guardare la televisione. Duet deduce che Betsy è entrata nel confine del letto e non ne è uscita, quindi deve essere sul letto. Dopo un po, Alisha e Betsy si trasferiscono, dire, la cucina – e il segnale cade. Duetto ragioni per cui due persone sono in cucina, ma non conosce la loro identità. Quando Betsy torna in soggiorno e prende il telefono, tuttavia, il sistema rietichetta automaticamente l'individuo come Betsy. Per processo di eliminazione, l'altra persona ancora in cucina è Alisha.

“Ci sono punti ciechi nelle case in cui i sistemi non funzionano. Ma, perché hai un quadro logico, puoi fare queste deduzioni,Vasisht dice.

“Duet adotta un approccio intelligente combinando la posizione di diversi dispositivi e associandola agli esseri umani, e sfrutta tecniche di localizzazione senza dispositivi per localizzare gli esseri umani,"Dice Ranveer Chandra, un ricercatore principale presso Microsoft, che non era coinvolto nei lavori. “Determinare con precisione la posizione di tutti i residenti in una casa ha il potenziale per migliorare in modo significativo l’esperienza domestica degli utenti. … L’assistente domestico può personalizzare le risposte in base a chi lo circonda; la temperatura può essere controllata automaticamente in base alle preferenze personali, con conseguente risparmio energetico. I futuri robot domestici potrebbero essere più intelligenti se sapessero chi si trova in casa. Il potenziale è infinito.”

fonte:

http://news.mit.edu, di Rob Matheson