La reconnaissance des gestes par Wi-Fi

Vous avez oublié d’éteindre les lumières avant de quitter l’appartement? Il suffit de lever la main, bouger les doigts en l’air et vos lampes s’éteindront. Vous voulez changer la chanson de chaîne Hi-Fi depuis une autre pièce? Déplacez votre main vers la droite et parcourez les chansons.

Rendre une maison intelligente sera bientôt une réalité pour tous. En effet, les chercheurs de l’université de Washington ont mis au point une technologie de reconnaissance de gestes plus abordable et moins contraignante nous permettant d’entrevoir un avenir prometteur pour la domotique. Les chercheurs ont montré qu’il est possible de tirer parti des signaux Wi-Fi autour de nous pour détecter des mouvements spécifiques sans avoir besoin de capteurs sur le corps humain ou des caméras. En utilisant tout simplement un routeur Wi-Fi adapté et quelques appareils sans fil dans le salon, les utilisateurs peuvent contrôler leurs appareils électroniques et ménagers de n’importe quelle pièce de la maison avec un simple geste.

Ceci est juste une réorientation des signaux sans fil existant vers de nouvelles utilisations. Vous pouvez réellement utiliser le sans fil pour la reconnaissance des gestes sans avoir besoin de déployer de capteurs.

– Shyam Gollakota, chercheur principal et professeur adjoint des sciences informatiques de l’UW.

La technologie de l’UW, appelée Wisee, a l’avantage d’être plus simple, moins coûteuse et ne nécessite pas la présence des utilisateurs dans la même pièce que l’appareil qu’ils veulent contrôler car les signaux Wi-Fi peuvent traverser les murs.

L’UW a construit un récepteur intelligent qui écoute toutes les transmissions sans fil des appareils dans toute la maison y compris les smartphones, les ordinateurs portables et les tablettes. Un routeur Wi-Fi standard pourrait être adapté pour fonctionner comme ce récepteur.

Quand une personne se déplace, il y a un léger changement dans la fréquence du signal sans fil. Le mouvement d’une main ou d’un pied permet au récepteur de détecter un motif de changement comme le décalage de fréquence de l’onde électromagnétique ou Effet Doppler. Ces changements de fréquence sont très faibles, de seulement quelques hertz, en comparaison avec les signaux Wi-Fi qui ont une bande passante de 20 MHz et fonctionnant à 5 gigahertz. Les chercheurs ont élaboré un algorithme pour détecter ces légers changements. La technologie représente également les lacunes dans les signaux sans fil lorsque les appareils ne transmettent pas.

Wisee peut identifier neuf gestes différents du corps entier. Les chercheurs ont testé ces gestes avec cinq utilisateurs dans un appartement de deux chambres et un bureau. Sur les 900 gestes effectués, WiSee a reconnu avec précision 94% d’entre eux.

C’est le premier système de reconnaissance de geste pour maison qui fonctionne sans nécessiter le déploiement de capteurs ou de caméras dans chaque chambre de l’utilisateur.

– Qifan Pu, collaborateur et étudiant en visite à l’UW.

Le système nécessite un récepteur à antennes multiples. Chaque antenne s’accorde sur les mouvements d’un utilisateur spécifique de sorte que cinq personnes puissent se déplacer simultanément dans la même résidence sans embrouiller le récepteur. En effet, le dispositif ne peut se concentrer que sur un seul utilisateur et chaque antenne détecte un mouvement spécifique de cet utilisateur. Si une personne veut utiliser WiSee, elle effectuerait une séquence spécifique de geste pour avoir accès au récepteur. C’est un peu comme un mot de passe et il permet de garder le système sécurisé et d’éviter qu’un voisin ou un pirate commande le dispositif. Une fois que le récepteur sans fil authentifie l’utilisateur, celui-ci peut effectuer des gestes normaux pour interagir avec les périphériques et les appareils dans sa maison. Le récepteur est programmé pour comprendre qu’un geste spécifique correspond à un dispositif spécifique.

Patel et Sidhant Gupta, un étudiant en doctorat en science informatique, avaient déjà travaillé avec Microsoft Research (HomeOS) sur deux technologies similaires: SoundWave, qui utilise le son et Humantenna qui utilise le rayonnement de fils électriques pour reconnaître les gestes du corps entier. Mais WiSee se distingue car il ne nécessite pas la présence de l’utilisateur dans la même pièce que le récepteur. Les chercheurs envisagent d’étudier la possibilité de contrôler plusieurs appareils à la fois.

De cette façon, une maison intelligente pourrait devenir une réalité en vous permettant de désactiver la minuterie du four avec un simple geste de la main, ou d’allumer la cafetière depuis votre lit.

WiSee sera présentée par l’équipe de recherche à la 19e Conférence internationale et annuelle sur l’informatique et le réseau mobile.