Détecter et suivre le mouvement des personnes avec du Wi-Fi

On se rappelle tous de nos super héros comme Superman qui utilisait leur vision à rayons X pour repérer les méchants qui se cache derrière les murs et autres objets. Bientôt nous aurons tous la capacité de faire la même chose grâce à des chercheurs au laboratoire de science informatique et d’Intelligence Artificielle du MIT.

Les chercheurs ont longtemps tenté de construire un appareil capable de voir des gens à travers les murs. Et d’ailleurs cette technologie n’est pas nouvelle; des chercheurs de l’University College London travaillait déjà sur cette technologie mais avec une approche différente.

Cependant, les efforts antérieurs pour développer un tel système ont impliqué l’utilisation d’une technologie radar très coûteuse et encombrant qui utilise une partie du spectre électromagnétique disponible uniquement pour les militaires.

Aujourd’hui, un système mis au point par Dina Katabi, professeur au Département de génie électrique et informatique du MIT, et son étudiant diplômé Fadel Adib, pourrait donner à tous la possibilité de repérer les personnes dans des pièces différentes en utilisant la technologie Wi-Fi à faible coût.

Nous voulions créer un dispositif à faible puissance, portable et simple pour quiconque d’utiliser et de donner aux gens la possibilité de voir à travers les murs et les portes fermées.

– Dina Katabi

Le système, appelé ‘Wi-Vi’, est basé sur un concept similaire à l’imagerie radar et au sonar. Mais contrairement au radar et au sonar, il émet un signal de faible puissance Wi-Fi et utilise les réflexions pour suivre l’homme en mouvement. Il peut le faire même si les humains sont dans des locaux fermés ou se cachent derrière un mur.

Comme un signal Wi-Fi est transmis sur un mur, une partie du signal pénètre à travers elle et se reflète sur les humains de l’autre côté. Toutefois, seule une infime fraction du signal arrive jusqu’à l’autre chambre, le reste étant réfléchi par le mur ou par d’autres objets.

Nous avons donc dû trouver une technologie qui pourrait annuler toutes ces autres réflexions et ne garder que ceux du corps humain en mouvement.

– Dina Katabi

Détecteur de mouvement

Pour ce faire, le système utilise deux antennes d’émission et un récepteur unique. Les deux antennes émettent des signaux quasiment identiques à l’exception que le signal provenant du second récepteur est l’inverse de la première. Par conséquent, les deux signaux interfèrent les uns avec les autres jusqu’à s’annuler. Aussi, lorsque les signaux frappent des objets statiques ou un mur, ils sont réfléchis à l’identique. Ils sont eux aussi supprimés par cet effet d’annulation.

De cette façon, seuls les reflets qui changent par rapport aux deux signaux émis tels que ceux provoqués par un objet en mouvement reviennent au niveau du récepteur.

Si la personne se déplace derrière le mur, tous les reflets des objets statiques sont annulés, et la seule chose enregistrée par le dispositif est le mouvement humain.

– Fadel Adib.

Une fois que le système a annulé tous les reflets des objets statiques, il peut alors se concentrer sur le suivi de la personne qui se déplace dans la salle. La plupart des tentatives précédentes pour suivre des cibles en mouvement à travers les murs ont été faites en utilisant un réseau d’antennes espacées qui capture chaque signal réfléchi par une personne se déplaçant à travers l’environnement. Mais ce serait trop coûteux et encombrant pour un appareil de poche.

Ainsi, Wi-Vi utilise un seul récepteur. Comme la personne se déplace à travers la pièce, sa distance par rapport au récepteur varie. Ce qui veut dire que le temps nécessaire pour que le signal réfléchi puisse faire le chemin de retour jusqu’au récepteur varie aussi. Le système utilise ensuite ces informations pour calculer où la personne se trouve à un moment donné.

Les utilisations possibles

Le Wi-Vi, qui sera présenté à la conférence SIGCOMM à Hong Kong en Août, pourrait être utilisé pour aider les équipes de recherche et de sauvetage pour retrouver des survivants piégés dans les décombres après un tremblement de terre par exemple, ou permettre aux policiers d’identifier le nombre et repérer le mouvement des criminels au sein d’un bâtiment pour éviter de tomber dans une embuscade.

Il pourrait également être utilisé comme un dispositif de sécurité personnel.

Si vous marchez dans la nuit et vous avez le sentiment que quelqu’un vous suit, vous pouvez l’utiliser pour vérifier s’il y a quelqu’un caché derrière la clôture ou derrière un coin.

– Dina Katabi

Katabi affirme aussi que le dispositif peut également détecter les gestes ou mouvements d’une personne debout derrière un mur comme un geste de main. Cela permettrait d’utilisé le système comme une interface basée sur les gestes pour contrôler l’éclairage ou les appareils dans la maison comme éteindre les lumières dans une autre pièce en balançant le bras.

Contrairement aux consoles de jeux interactives d’aujourd’hui où les utilisateurs doivent rester devant la console et sa caméra à tout moment, avec ce système les utilisateurs peuvent toujours interagir avec le jeu en étant dans une autre pièce par exemple. Cela pourrait ouvrir la possibilité à la création de jeux plus complexes et plus intéressants.

Source : MIT