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Quello della mappatura e della localizzazione "di interni" è un settore in costante sviluppo e crescita. Giganti del calibro di Apple e Google stanno investendo in questo campo ingenti somme di denaro nella speranza di battere sul tempo i rispettivi competitor così da conquistare il proverbiale "posto al sole" oltre a sostanziosi ritorni economici. Allo stesso tempo, diversi istituti di ricerca universitari sono impegnati a testare le diverse tecnologie per la localizzazione. Non potendo fare affidamento sui satelliti e sulla tecnologia GPS (o Glonass) si fa ricorso a sistemi di telecomunicazioni wireless che mostrano capacità di localizzazione insperate. Google e Apple, ad esempio, fanno ricorso al Bluetooth, mentre tra le molteplici possibili applicazioni dell'ultra-wide band non manca la localizzazione di persone e oggetti con una precisione di circa 15 centimetri.
In questo panorama, già piuttosto composito, si inserisce ora il Wi-Fi, oggetto di studio di un gruppo di ricerca del Computer Science and Artificial Intelligence Lab del Massachusetts Institute of Technology.
Al di là del muro
Grazie alla tecnologia RF-Capture e dei software sviluppati ad hoc, gli scienziati del MIT sono in grado di ricostruire la silhouette e ricostruire gli spostamenti delle persone nel raggio di qualche decina di metri dalla sorgente del segnale Wi-Fi (più o meno la portata di un normale router senza fili casalingo). Già nel 2013 il team di scienziati statunitensi aveva mostrato che il Wi-Fi poteva essere utilizzato per individuare persone "nascoste" dietro una superficie solida (come un muro, ad esempio) e monitorarne gli spostamenti. Negli ultimi due anni la tecnologia RF-Capture è stata ulteriormente migliorata e perfezionata, raggiungendo livelli di precisione inizialmente inimmaginabili.
Come funziona la tecnologia RF-Capture
La localizzazione con Wi-Fi è resa possibile da un apparato tecnologico composto da due parti. Da un lato troviamo un impianto per la trasmissione e la ricezione del segnale radio; dall'altra, invece, un software in grado di elaborare i dati captati dalle antenne e trasformarli in forme "umanoidi".
L'impianto radio Wi-Fi trasmette le onde del segnale all'interno di una stanza e attraverso le sue mura, così da propagarsi anche negli ambienti circostanti. Oltre a essere fonte del segnale, l'apparato hardware è in grado anche di captare le onde riflesse dagli oggetti e dagli altri ostacoli incontrati lungo il cammino, corpi inclusi. A questo punto entra in campo il software elaborato dal MIT, capace di elaborare i dati ricevuti ed estrarne figure umane dettagliate e riconoscibili.
Un po' di pulizia
Non appena i dati delle onde riflesse sono catturati dalle antenne dell'apparato RF-Capture, gli algoritmi messi a punto nei laboratori del MIT iniziano a pulire il segnale. Come si può facilmente immaginare, si tratta di un'operazione complessa: il software deve essere in grado di distinguere tra le onde riflesse da un corpo in movimento e le onde rimbalzate da corpi statici, come oggetti d'arredamento, pareti e altri ostacoli immobili.
Per sopprimere il rumore in maniera efficace, gli studiosi statunitensi hanno messo a punto uno stratagemma: i dati non sono analizzati singolarmente, ma trattati come un sistema olistico in continuo mutamento e come tale processato. Le informazioni acquisite sono elaborate tenendo conto della loro evoluzione temporale e successivamente inserite in modelli matematici creati appositamente per giustificare i dati in ricezione.
Questione di differenze
I dati così acquisiti sono poi elaborati da una seconda serie di algoritmi che hanno il compito di dare forma alle informazioni stesse. In questa seconda fase di elaborazione, le onde riflesse sono trasformate in testa, tronco, braccia, mani, gambe e piedi. Gli algoritmi, infatti, sono in grado di individuare le singole parti del corpo umano e disegnarne una silhouette piuttosto precisa.
Non solo: sfruttando tecniche di learning machine, gli scienziati sono in grado di "istruire" gli algoritmi per trovare differenze nei dati e riconoscere così i corpi di persone diverse. In una serie di test condotti nei laboratori del MIT, gli algoritmi di RF-Capture sono stati in grado di individuare 15 differenti persone. Altri test hanno dimostrato la possibilità di tracciare anche i movimenti della mano di una persona che scrive nell'aria.
Le applicazioni della tecnologia RF-Capture
Una tale precisione permette di espandere notevolmente il campo delle applicazioni di questa tecnologia (al momento) sperimentale. Non solo il tracciamento di persone e oggetti al chiuso via Wi-Fi, ma anche applicazioni nella cura della persona, nel controllo di dispositivi a distanza e molto altro ancora.
Il sistema di "controllo" via Wi-Fi, ad esempio, può essere utilizzato per monitorare lo stato di salute delle persone sia a casa sia all'interno di strutture sanitarie. Con una versione migliorata dello RF-Capture, ad esempio, si potrà monitorare il respiro di un paziente (e valutare automaticamente l'eventuale richiesta di intervento di un medico.
La tecnologia messa a punto dal MIT può avere anche applicazioni meno "serie". Un sistema di motion detection via Wi-Fi, ad esempio, potrà sostituire i joypad delle console e permettere ai gamer di controllare i loro personaggi preferiti tramite semplici movimenti corporei.
