שכחתם לכבות את האורות לפני שיצאתם מהבית? אין שום בעיה. פשוט הרימו את ידכם, בצעו תנועה מהירה של האצבע באוויר, והאורות בדירה ייכבו. רוצים להחליף את השיר המתנגן במערכת הסטריאו בחדר הסמוך? הזיזו את ידכם ימינה ודפדפו ברשימת השירים.

מדעני מחשב באוניברסיטת וושינגטון פיתחו טכנולוגיה המסוגלת לזהות תנועות גוף, העשויה להפוך בקרוב את התרחישים האלה למציאות. החוקרים הדגימו כיצד ניתן לנצל אותות Wi-Fi בסביבתנו כדי לזהות תנועות ספציפיות, ללא צורך בחיישנים הצמודים לגוף או במצלמות.

בתנועת יד פשוטה
על ידי שימוש בנתב (ראוטר) מותאם וכמה מכשירים אלחוטיים בסלון המגורים, המשתמשים יכולים לשלוט במכשירים אלקטרוניים ובמוצרי חשמל ביתיים מכל חדר בבית, באמצעות תנועת יד פשוטה.

"מדובר בשימוש באותות אלחוטיים באופן חדש", אומר החוקר המוביל שיים גולאטוקה (Shyam Gollakota), פרופסור למדעי המחשב באוניברסיטת וושינגטון. "ניתן להשתמש באמצעים אלחוטיים לצורך זיהוי תנועות גוף בלי שיהיה צורך לפרוש חיישנים נוספים".

צוות המחקר של אוניברסיטת וושינגטון, הכולל את שווטאק פאטל (Shwetak Patel), פרופסור למדעי המחשב והנדסת אלקטרוניקה, ואת אנשי המעבדה שלו, פרסם לאחרונה את תוצאות המחקר באינטרנט. הטכנולוגיה, אותה הם מכנים "WiSee", אמורה להיות מוצגת בכנס הבינלאומי השנתי של רשתות ומחשבים ניידים, הנערך זה 19 שנה. 
 
הרעיון דומה לזה שניצב בבסיס מערכת קינקט שב-Xbox – מוצר מסחרי העושה שימוש במצלמות כדי לזהות תנועות גוף, אך הטכנולוגיה שפותחה באוניברסיטת וושינגטון פשוטה יותר, זולה יותר ואינה דורשת מהמשתמש לשהות באותו החדר שבו נמצא המכשיר אותו הוא רוצה להפעיל. זאת, בעזרת אותות Wi-Fi, הנעים דרך קירות ואינם מוגבלים לקשר עין או קול ישיר.

מקלט מקשיב
החוקרים באוניברסיטת וושינגטון הרכיבו מקלט (רסיבר) 'חכם', שלמעשה מקשיב לכל התשדורת האלחוטית הבוקעת ממכשירים בכל רחבי הבית, כולל סמארטפונים, מחשבים ניידים וטאבלטים. ניתן להתאים כל נתב Wi-Fi סטנדרטי כך שישמש מקלט לאותות אלה.

כאשר אדם זז, מתרחש שינוי קל בתדירות של האות האלחוטי. תנועה של היד או הרגל יוצרת תבנית של שינוי, המוכרת כהסטה של תדר דופלר (Doppler frequency shift), אותה מסוגל המקלט לזהות.

אותם שינויי תדירות הם זעירים למדי – כמה הרצים בלבד –לעומת אותות Wi-Fi, להם רוחב פס (bandwidth) של 20 מגה-הרץ והפועלים ב-5 ג'יגה-הרץ. החוקרים פיתחו אלגוריתם המסוגל לזהות את אותם שינויים זעירים. הטכנולוגיה מביאה בחשבון גם פערים באותות האלחוטיים כאשר המכשירים אינם משדרים.

הטכנולוגיה מסוגלת לזהות תשע תנועות גוף נבדלות, החל בדחיפה, דרך משיכה והנפת אגרוף באוויר, ועד תנועת משחק כדורת המתבצעת עם כל הגוף (full-body bowling). החוקרים בחנו את התנועות השונות בעזרת חמישה משתמשים בדירה בת שני חדרי שינה ובסביבה משרדית. מתוך 900 תנועות גוף שבוצעו, WiSee הצליחה לסווג בהצלחה 94% מהתנועות.

"מדובר במערכת הראשונה לזיהוי תנועות גוף הפועלת בכל הבית, ועובדת ללא צורך באבזור המשתמש בחיישנים נוספים או פרישה של מצלמות ברחבי הבית", אומר קיפאן פו ((Qifan Pu, אחד השותפים במחקר וסטודנט מבקר (visiting student) באוניברסיטת וושינגטון.

המערכת זקוקה למקלט אחד עם כמה אנטנות. באופן אינטואיטיבי, כל אנטנה מכווננת לתנועה ספציפית של המשתמש, כך שחמישה אנשים יכולים לנוע באופן סימולטאני באותו מרחב בלי לבלבל את המקלט.

להתאים תנועה למכשיר
אם אחד האנשים רוצה להשתמש ב-WiSee, הוא או היא צריכים לבצע רצף של תנועות החוזרות על עצמן כדי לקבל גישה למקלט. רצף התנועות, המתפקד למעשה כסיסמה, משמש גם כמערכת אבטחה ומונע משכנים – או מ'האקרים' – אפשרות של שליטה באחד המכשירים בתוך הבית.

לאחר שהמקלט האלחוטי 'ננעל' על המשתמש, הוא או היא יכולים לבצע תנועות גוף רגילות כדי להפעיל ולשלוט במכשירים האלקטרוניים ובמוצרי החשמל ברחבי הבית. המקלט יתוכנת מראש להתאים את התנועה הספציפית למכשיר המסוים.

שניים מהשותפים במחקר, פאטל וסידהאנט גופטה (Sidhant Gupta), דוקטורנט למדעי מחשבים והנדסת מחשבים, עבדו בעבר יחד במחקר של חברת מיקרוסופט שהתמקד בטכנולוגיות דומות - SoundWave, העושה שימוש בקול, ו-Humantenna, העושה שימוש בקרינה הבוקעת מחוטים אלקטרוניים – שתי טכנולוגיות המתבססות על תנועות גוף מלאות (whole-body gestures). אך WiSee נבדלת מפיתוחים אלה בכך שהטכנולוגיה אינה דורשת מהמשתמש להימצא באותו החדר עם המקלט או המכשיר.

באופן זה, הרעיון של 'בית חכם' יכול להפוך למציאות, ולאפשר את כיבוי ה'טיימר' של התנור בנפנוף קל של היד, או להדליק את מכונת הקפה מהמיטה.

החוקרים מתכוונים כעת לבחון את האפשרות לשלוט במספר רב של מכשירים בו זמנית.