Wi-Fiの電波の乱れだけで「身体的特徴」と「動き」から人を識別する技術「FreeSense」


ありとあらゆる物がネットにつながるモノのインターネット(IoT)の世界がやってこようとしています。そんなIoTの世界では、ネットにつながったモノが周辺の利用者が誰なのかを認識できればさまざまな新しいサービスが生まれる可能性がありますが、なんとWi-Fiの電波の乱れを利用して、その人物が誰なのかをスキャンする技術が考案されています。

[1608.03430] FreeSense:Indoor Human Identification with WiFi Signals
http://arxiv.org/abs/1608.03430

WiFi Signals Can ID Individuals by Body Shape | Motherboard
http://motherboard.vice.com/read/wifi-signals-can-id-individuals-by-body-shape

2020年までにIoTによってネットに接続されるデバイスは数百億規模になると予想されていまが、日常生活に溶け込むと予想されているIoT端末にとって非常に重要な設計思想の一つに、「シームレスにデバイス同士を統合すること」というものが挙げられています。このシームレスな統合を実現するという観点から、「どのようにしてデバイスに関連する周囲の人間を認識させるのか?」ということが研究されています。

By ITU Pictures

例えば、IoTの端末が周辺の人物を個別に認識できれば、IoTのエアコンは非常に暑がりな人が部屋に入った時点で室温を下げたり、IoTのオーディオ機器は部屋にいる人の好みに合わせた音楽を自動的にかけたり、ということが可能になります。

これまでにも端末に人物を識別させようというアプローチはいくつもあり、代表的な技術が顔認識、指紋認証技術、埋め込み型のRFIDチップです。しかし、顔認識技術や指紋認証技術ではプライバシーの問題がつきまとい、RFIDチップはすべてのものにチップを埋め込む必要があることから、いずれも決定打に欠けていました。

そんな中、アメリカのノースウェスタン工科大学の研究者が、Wi-Fiの電波をつかって周辺の人物を識別する「FreeSense」という技術を開発しました。FreeSenseの仕組みは、周辺の人物がWi-Fiの電波を遮断する様子から人物を特定しようというもの。人が動作を起こすとWi-Fiの電波が影響を受けるのですが、この電波の影響から人物を特定できるとのこと。具体的には、人物の身長などの「身体的特徴」だけでなく、その人物特有の「動き」から人物を認識するそうです。

FreeSenseの実証実験では、9人のボランティアに家具などを配置した30平方メートルのスマートホームを想定した一室で過ごしてもらい、FreeSenseシステムに人物の特性を認識・把握させました。その結果、室内に2人しかいない場合には95%の確率で人物を識別することができたとのこと。室内の人物の数が増えるほど精度は低くなりましたが、全体として75%の精度で人物を識別することに成功。実験では、2人から6人の人数であれば、88%の精度で識別に成功しています。


FreeSenseは高い認識精度もさることながら、あくまで人物の体形や動きの情報しか取得しないので、プライバシーの観点で、顔認証よりも優れていると考えられています。現時点でも6人以下であれば非常に高い精度で人物の認識が可能であることから、現代社会の核家族の家庭においては、スマートホームでの人物認識技術として実用的だと考えています。ノースウェスタン工科大学の研究チームは、今後、無線LANの受信機と送信機の距離を離した場合に認識精度がどう影響を受けるのかなどを調べることで、さらにFreeSenseの精度を高める予定です。

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