RF-Capture – technologia i urządzenie, które pozwala śledzić położenie człowieka znajdującego się w innym pomieszczeniu, za ścianą w trzech wymiarach, opracowana i skonstruowana przez naukowców z MIT, w składzie: Fadela Adib, Chen-Yu Hsu, Hongzi Mao, Dina Katabi i Fredo Duranda.
Technologia wykorzystuje fale sygnału bezprzewodowego zbliżonych do tych emitowanych przez standard WiFi 5 GHz i 5,9 GHz. RF-Capture do wykrycia sylwetki osoby zza ściany wykorzystuje refleks fal sieci bezprzewodowej odbijających się od ludzkiego ciała, które są analizowane, a następnie przetwarzane w obraz.
Zasada działania W pomieszczeniu znajduje się urządzenie emitujące fale sygnału bezprzewodowego o częstotliwości, która jest w stanie przenikać przez ścianę do drugiego pomieszczenia, fale te odbiją się od ludzkiego ciała i wracają do urządzenia, które rejestruje odbicia i przekazuje wyniki do oprogramowania. (patrz grafika 1) Sygnałem RF jest fala, której faza jest funkcją liniową przebytej odległości. Poprzez pobieranie próbek sygnału, możba odczytać zarówno amplitudę jak i fazę. Algorytm, który przez twórców został nazwany „coarse-to-fine” na podstawie odebranych fal tworzy model sylwetki osoby znajdującej się po drugiej stronie ściany. W przeciwieństwie do typowych technik obrazowania częstotliwości, takich jak: światło widzialne dla człowieka, promieniowanie rentgenowskie, fale terahercowe, RF-capture działa na niższych częstotliwościach pomiędzy 5,46 GHz i 7,24 GHz.
Zaletą pracy przy tych stosunkowo małych częstotliwościach radiowych jest przenikanie ścian oraz wykorzystanie tanich, masowo produkowanych komponentów. Promieniowanie emitowane przez urządzenie jest równe 1/10 000 promieniowania generowanego przez standardy sieci komórkowych. Pojedynczy obraz odbierany przez urządzenie nie jest idealny i składa się w głównej mierze z szumów i zniekształceń, jednak zanim zostanie wygenerowany obraz końcowy algorytm pozbywa się niepożądanych elementów poprzez serie zdjęć nakładanych na siebie i porównywanych, odróżniając elementy ruchome i nieruchome, gdyż nie tylko ludzkie ciało podatne jest na refleks fal bezprzewodowych (patrz grafika 3). Na finalnym obrazie tło - element statyczny przybiera kolor niebieski, a ciało człowieka jest przedstawione w kolorze żółtym i czerwonym. (patrz grafika 2)
System stworzony przez naukowców MIT dzięki zastosowaniu techniki uczenia maszynowego jest w stanie uczyć się sylwetek rejestrowanych osób, kataloguje je i rozpoznaje, która z wcześniej zarejestrowanych osób znajduje się aktualnie za ścianą oraz gdzie znajduje się konkretna część ciała (patrz grafika 2). Sprawność technologii pozwala z 90-procentową skutecznością odróżnić 15 osób za ścianą z dokładnością położenia kończyn do 1 cala oraz jest w stanie śledzić dłoń osoby piszącej w powietrzu (patrz grafika 4), a nawet badać wzorce oddechu i tętno osoby zza ściany.
Zastosowanie Według twórców ich wynalazek będzie miał zastosowanie: w grach i w kinematografi, jako źródło przechwytywania obrazu w opiece nad dziećmi i osobami starszymi do monitorowania stanu zdrowia na podstawie pulsu i oddechu – pomysł został przedstawiony prezydentowi Obamie w ramach „Demo Day” w Białym Domu, w urządzeniach codziennego użytku i inteligentnym domu do sterowania gestami w celach militarnych do minimalizacji niebezpieczeństw (na przykład podczas misji antyterrorystycznych).
Prototyp urządzenia Prototyp RF-Capture składa się z układu antenowego w kształcie litery T, a całkowita wielkość tablicy anteny jest równa . Anteny są podłączone do transceivera - urządzenia posiadającego nadajnik i odbiornik, pełniącego rolę radaru działającego na zasadzie radaru CW. RF-Capture jest obsługiwane z poziomu komputera podłączonego za pomocą kabla USB (patrz grafika 1).
Przypisy
Linki zewnętrzne Oficjalna strona twórców urządzenia Film twórców przedstawiających działanie swojego urządzenia
Kategoria:Telekomunikacja Kategoria:Radiolokacja