Des chercheurs du laboratoire du professeur Yasamin Mostofi, professeur à l'UC Santa Barbara, ont fait la première démonstration de comptage de foule à travers les murs en utilisant uniquement des signaux de communication quotidiens tels que le WiFi. La technique, qui ne nécessite qu'un émetteur et un récepteur sans fil en dehors de la zone d'intérêt, pourrait avoir une variété d'applications, y compris la gestion intelligente de l'énergie, planification et sécurité des activités de vente au détail.
« Notre approche proposée permet d'estimer le nombre de personnes à l'intérieur d'une pièce depuis l'extérieur, " a déclaré Mostofi, professeur de génie électrique et informatique à l'UC Santa Barbara. "Cette approche utilise uniquement les mesures WiFi RSSI et ne dépend pas des personnes pour transporter un appareil."
La méthodologie proposée et les résultats expérimentaux ont été présentés à la 15e conférence internationale annuelle de l'IEEE 2018 sur la détection, La communication, et réseautage (SECON)
Dans les expériences de l'équipe, un émetteur WiFi et un récepteur WiFi sont derrière les murs, à l'extérieur d'une pièce dans laquelle plusieurs personnes sont présentes. La salle peut être très encombrée avec jusqu'à 20 personnes qui zigzaguent les unes les autres. L'émetteur envoie un signal sans fil dont l'intensité du signal reçu (RSSI) est mesurée par le récepteur. En utilisant uniquement ces mesures de puissance du signal reçu, le récepteur estime le nombre de personnes présentes dans la pièce, une estimation qui correspond étroitement au nombre réel. Il est à noter que les chercheurs ne font aucune mesure ou étalonnage préalable dans la zone d'intérêt; leur approche n'a qu'une phase d'étalonnage très courte qui n'a pas besoin d'être effectuée dans la même zone.
Ce développement s'appuie sur les travaux antérieurs du Mostofi Lab, qui a été le pionnier de la détection avec des signaux de fréquence radio quotidiens tels que le WiFi, avec plusieurs publications dans ce domaine depuis 2009. Par exemple, leur article de 2015 montrait le comptage de foule sans compter sur les gens pour porter un appareil, mais avec l'émetteur et le récepteur dans la même zone que les gens.
"Toutefois, permettre le comptage de foule à travers les murs est considérablement plus difficile en raison du niveau élevé d'atténuation par les murs, " a déclaré Mostofi. Le succès de son laboratoire dans cette entreprise est dû à la nouvelle méthodologie proposée qu'ils ont développée.
La clé de cette technologie est que la présence et le mouvement humains peuvent entraîner des baisses importantes - considérées dans ce projet comme des "événements" - dans la force du signal reçu.
« Considérez la séquence d'événements qui correspond à l'apparition de chutes de signal importantes, " Mostofi a déclaré. " Un temps inter-événement est alors le temps entre deux événements consécutifs. et le rapporter au nombre total d'occupants.
"Nous avons observé que si l'amplitude du signal peut être fortement atténuée à travers les murs, les temps inter-événements correspondant aux événements de chutes de signal importantes sont plus robustes aux atténuations de paroi, " Dit Saandeep Depatla, le doctorat principal. étudiant sur ce projet. Ainsi, l'approche des chercheurs repose sur l'exploitation de ces temps inter-événements.
Plus précisement, en modélisant la séquence d'événements correspondant aux chutes de signal significatives comme un processus de type renouvellement, les chercheurs ont utilisé des outils mathématiques de la littérature sur les processus de renouvellement, un domaine théorique qui a trouvé des applications dans des domaines tels que la fiabilité et l'analyse des risques. Après une longue dérivation, les chercheurs ont pu modéliser mathématiquement les statistiques des temps entre les événements et les relier explicitement au nombre total d'occupants dans la zone.
Le Mostofi Lab a largement testé sa nouvelle technologie, dans différents endroits, avec différentes propriétés de mur et avec plusieurs nombres de personnes différents, jusqu'à 20 inclus. Ils ont montré une précision de comptage de 2 personnes ou moins 100 % du temps avec une seule connexion WiFi. Il est en outre intéressant de noter que leur configuration se compose uniquement d'émetteurs-récepteurs WiFi prêts à l'emploi.
