Detector doméstico de vibraciones

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Para aumentar la eficiencia en los hogares – donde la gente se olvida de sacar la ropa mojada de las lavadoras, recuperar la comida caliente del microondas y cerrar los grifos que gotean – los investigadores de la Universidad de Cornell han desarrollado un único dispositivo detector que puede rastrear 17 tipos de electrodomésticos utilizando vibraciones.

El dispositivo, llamado VibroSense, utiliza láseres para capturar vibraciones sutiles en paredes, techos y suelos, así como una red de aprendizaje profundo que modela los datos del vibrómetro para crear diferentes firmas para cada aparato, acercando a los investigadores a hacer posible un hogar inteligente más eficiente e integrado.

«Reconocer las actividades del hogar puede ayudar a los ordenadores a comprender mejor los comportamientos y necesidades humanas, con la esperanza de desarrollar una mejor interfaz hombre-máquina», dijo Cheng Zhang, profesor adjunto de ciencias de la información y autor principal del artículo publicado en la revista Proceedings of the Association for Computing Machinery on Interactive, Mobile, Wearable and Ubiquitous Technologies.

«Para tener un hogar inteligente en este momento, se necesitaría que cada dispositivo fuera inteligente, lo cual no es realista; o se necesitaría instalar sensores separados en cada dispositivo o en cada área», dijo Zhang, quien dirige el Laboratorio de SciFi de Cornell. «Nuestro sistema es el primero que puede monitorear dispositivos en diferentes pisos, en diferentes habitaciones, usando un solo aparato».

Para detectar la utilización de dispositivos en toda una casa, la tarea de los investigadores fue doble: detectar pequeñas vibraciones usando un vibrómetro láser Doppler; y diferenciar las vibraciones similares creadas por múltiples dispositivos identificando los caminos recorridos por las vibraciones de una habitación a otra.

La red de aprendizaje profundo fue entrenada para distinguir las diferentes actividades, en parte mediante el aprendizaje de los caminos seguidos por las distintas vibraciones a través de la casa, así como sus ruidos distintivos.

El dispositivo mostró casi un 96% de precisión en la identificación de 17 actividades diferentes -incluyendo grifos que gotean, un extractor de aire, una tetera eléctrica, un refrigerador y una campana extractora- en cinco casas durante dos días, según el documento. VibroSense también pudo distinguir cinco etapas diferentes de uso de aparatos con una precisión promedio superior al 97%.

En las casas de un solo piso, el láser apuntaba a una pared interior en el centro del hogar. En las casas de dos pisos, se apuntaba al techo.

El dispositivo es útil principalmente en casas unifamiliares, dijo Zhang, porque en los edificios podría captar actividades en los apartamentos vecinos, presentando un riesgo potencial para la privacidad. «Definitivamente requeriría la colaboración entre investigadores, profesionales de la industria y gobierno para asegurarse de que esto se use para los propósitos correctos», dijo Zhang.

Entre otros usos, el sistema podría ayudar a los hogares a monitorear el uso de la energía y potencialmente ayudar a reducir el consumo.

«Dado que nuestro sistema puede detectar tanto que suceda un evento en el interior de la casa, como el momento en que se produce, podría utilizarse para estimar las tasas de consumo de electricidad y agua, y proporcionar consejos de ahorro de energía para los propietarios», dijo Zhang. «También podría prevenir el desperdicio de agua y electricidad, así como fallos eléctricos como los cortocircuitos en los electrodomésticos».

Con información de: Noticias de la Ciencia