Kwantumrun

BEELDKREDIET:

iStock

Wi-Fi-herkenning: Welke andere informatie kan Wi-Fi bieden?

Onderzoekers onderzoeken hoe Wi-Fi-signalen verder kunnen worden gebruikt dan alleen een internetverbinding.

Auteur:
auteursnaam
Quantumrun-prognose
23 februari 2023

Samenvatting inzicht

Sinds het begin van de jaren 2000 werd wifi alleen gebruikt om apparaten met elkaar te verbinden. Het wordt echter geleidelijk gebruikt als radar vanwege zijn vermogen om te veranderen en zich aan te passen aan veranderingen in de omgeving. Door de verstoring van Wi-Fi-signalen te detecteren die wordt veroorzaakt wanneer een persoon het communicatiepad tussen een draadloze router en een smart device betreedt, is het mogelijk om de locatie en grootte van die persoon te bepalen.

Wi-Fi-herkenningscontext

Een radiogolf is een elektromagnetisch signaal dat is ontworpen om gegevens over relatief lange afstanden door de lucht te verzenden. Radiogolven worden ook wel radiofrequentiesignalen (RF) genoemd. Deze signalen trillen met een zeer hoge frequentie, waardoor ze zich als golven in water door de atmosfeer kunnen verplaatsen.

Radiogolven worden al vele jaren gebruikt en bieden de manier waarop muziek wordt uitgezonden via FM-radio's en hoe video's naar televisies worden gestuurd. Bovendien zijn radiogolven de belangrijkste manier om gegevens over een draadloos netwerk te verzenden. Met wijdverbreide Wi-Fi-signalen kunnen deze radiogolven mensen, objecten en bewegingen detecteren zover het signaal kan uitzenden, zelfs door muren heen. Hoe meer smart home-apparaten aan netwerken worden toegevoegd, hoe soepeler en effectiever die transmissies zullen zijn.

Een gebied dat steeds meer wordt bestudeerd in Wi-Fi-herkenning, is gebarenherkenning. Volgens de Association of Computer Machinery (ACM) is wifi-signaalherkenning van menselijke gebaren mogelijk omdat een gebaar een tijdreeks van variaties creëert op het ontvangen onbewerkte signaal. De grootste moeilijkheid bij het bouwen van een wijdverspreid systeem voor gebarenherkenning is echter dat de relatie tussen elk gebaar en de reeks signaalvariaties niet altijd consistent is. Hetzelfde gebaar dat bijvoorbeeld op verschillende locaties of met verschillende oriëntaties wordt gedaan, levert geheel nieuwe signalen (variaties) op.

Disruptieve impact

Toepassingen voor Wi-Fi-detectie kunnen helpen bij het regelen van verwarming en koeling op basis van het aantal mensen dat aanwezig is of zelfs de bezetting beperken tijdens een pandemie. Meer geavanceerde antennes en machine learning kunnen ademhalingsfrequenties en hartslagen detecteren. Als zodanig testen onderzoekers hoe sensing Wi-Fi-technologieën kunnen worden gebruikt voor medische studies.

In 2017 vonden onderzoekers van het Massachusetts Institute of Technology (MIT) bijvoorbeeld een manier om draadloos gegevens over slaappatronen vast te leggen vanuit het huis van een patiënt. Hun apparaat ter grootte van een laptop gebruikt radiogolven om op een persoon te stuiteren en analyseert vervolgens de signalen met een slim algoritme om het slaappatroon van de patiënt nauwkeurig te decoderen.

In plaats van zich te beperken tot het observeren van iemands slaap om de paar maanden in een nachtlaboratorium, zou dit nieuwe apparaat experts in staat stellen iemand uren of weken achter elkaar te volgen. Naast het helpen diagnosticeren en leren over slaapstoornissen, kan het ook worden gebruikt om te bestuderen hoe medicijnen en ziekten de slaapkwaliteit beïnvloeden. Dit RF-systeem ontcijfert slaapstadia met een nauwkeurigheid van 80 procent door een combinatie van informatie over ademhaling, hartslag en bewegingen te gebruiken, wat ongeveer hetzelfde niveau van precisie is als laboratoriumgebaseerde EEG-tests (elektro-encefalogram).

Door de toename in populariteit en use-cases van Wi-Fi-herkenning is er behoefte ontstaan aan nieuwe standaarden. In 2024 zal het Institute of Electrical and Electronics Engineers een nieuwe 802.11-standaard uitbrengen, specifiek voor detectie in plaats van communicatie.

Gevolgen van Wi-Fi-herkenning

Bredere implicaties van Wi-Fi-herkenning kunnen zijn:

Commerciële centra en reclamebureaus die Wi-Fi gebruiken om voetgangersverkeer te bepalen en locatiespecifiek consumentengedrag en -patronen te volgen.
Gebaarherkenning wordt betrouwbaarder naarmate Wi-Fi-systemen bewegingen en patronen nauwkeuriger leren herkennen. Vooruitgang op dit gebied zal invloed hebben op de manier waarop consumenten omgaan met de apparaten om hen heen.
Steeds meer slimme apparaten integreren de volgende generatie Wi-Fi-herkenningsfunctionaliteit in hun ontwerpen die nieuwe gebruiksscenario's voor consumenten mogelijk maken.
Meer onderzoek naar hoe Wi-Fi-herkenningssystemen kunnen worden gebruikt om gezondheidsstatistieken te monitoren ter ondersteuning van medische en slimme wearables.
Meer medisch onderzoek dat uitsluitend wordt uitgevoerd op basis van Wi-Fi-sensoren en -gegevens, ter ondersteuning van diagnostiek en behandelingen op afstand.
Toenemende bezorgdheid over hoe Wi-Fi-signalen kunnen worden gehackt om waardevolle medische en gedragsinformatie te achterhalen.