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Um dos 1º dispositivo de vibração torna as casas ‘inteligentes’ por aparelhos de rastreamento.

Para aumentar a eficiência em residências típicas ou casas inteligentes – onde as pessoas se esquecem de tirar a roupa molhada da máquina de lavar, retirar comida quente do micro-ondas e fechar torneiras que pingam – os pesquisadores desenvolveram um único dispositivo que pode rastrear 17 tipos de eletrodomésticos usando vibrações.

A tecnologia de casa inteligente, também conhecida como automação residencial ou domótica (do latim “domus” que significa casa) , oferece aos proprietários segurança , conforto, conveniência e eficiência energética, permitindo que controlem dispositivos inteligentes, muitas vezes por um aplicativo de casa inteligente em seus smartphone ou outro dispositivo em rede. Como parte da Internet das coisas (IoT) , os sistemas e dispositivos domésticos inteligentes geralmente operam juntos, compartilhando dados de uso do consumidor entre eles e automatizando ações com base nas preferências dos proprietários.

O dispositivo, chamado VibroSense, usa lasers para capturar vibrações sutis em paredes, tetos e pisos, bem como uma rede de aprendizagem profunda que modela os dados do vibrômetro para criar assinaturas diferentes para cada aparelho – aproximando os pesquisadores de um sistema inteligente mais eficiente e integrado casa.

“O reconhecimento das atividades domésticas pode ajudar os computadores a compreender melhor o comportamento e as necessidades humanas, com a esperança de desenvolver uma interface homem-máquina melhor”, disse Cheng Zhang, professor assistente de ciência da informação e autor sênior de “VibroSense: Reconhecendo atividades domésticas por aprendizado profundo sutil Vibrações na superfície interna de uma casa a partir de um único ponto usando a vibrometria a laser Doppler. ” O artigo foi publicado em Proceedings of the Association for Computing Machinery on Interactive, Mobile, Wearable and Ubiquitous Technologies e será apresentado na ACM International Joint Conference on Pervasive and Ubiquitous Computing, que será realizada virtualmente de 12 a 17 de setembro.

“Para ter uma casa inteligente neste momento, você precisa que cada dispositivo seja inteligente, o que não é realista; ou você precisa instalar sensores separados em cada dispositivo ou em cada área”, disse Zhang, que dirige Laboratório de SciFi de Cornell. “Nosso sistema é o primeiro que pode monitorar dispositivos em diferentes andares, em diferentes salas, usando um único dispositivo.”

Para detectar o uso em uma casa inteira, a tarefa dos pesquisadores era dupla: detectar pequenas vibrações usando um vibrômetro Doppler a laser; e diferenciar vibrações semelhantes criadas por vários dispositivos, identificando os caminhos percorridos pelas vibrações de sala para sala.

A rede de aprendizagem profunda foi treinada para distinguir diferentes atividades, em parte por meio de assinaturas de caminho de aprendizagem – as vibrações de caminho distintas seguidas pela casa – bem como seus ruídos distintos.

O dispositivo mostrou quase 96% de precisão na identificação de 17 atividades diferentes em cinco casas – incluindo torneiras pingando, um exaustor, uma chaleira elétrica, uma geladeira e um exaustor – em cinco casas em dois dias, de acordo com o jornal. O VibroSense também pode distinguir cinco diferentes estágios de uso do aparelho com uma precisão média de mais de 97%.

Em casas térreas, o laser era apontado para uma parede interna no centro da casa. Era apontado para o teto em casas de dois andares.

O dispositivo é útil principalmente em casas unifamiliares, disse Zhang, porque em prédios ele pode pegar atividades em apartamentos vizinhos, apresentando um risco potencial de privacidade.

“Definitivamente, seria necessária a colaboração entre pesquisadores, profissionais da indústria e governo para garantir que isso fosse usado para os fins corretos”, disse Zhang.

Entre outros usos, o sistema pode ajudar as residências a monitorar o uso de energia e potencialmente ajudar a reduzir o consumo.

“Uma vez que nosso sistema pode detectar a ocorrência de um evento interno, bem como a hora de um evento, ele poderia ser usado para estimar as taxas de uso de eletricidade e água e fornecer conselhos de economia de energia para os proprietários”, disse Zhang. “Também pode evitar o desperdício de água e energia elétrica, bem como falhas elétricas, como curtos-circuitos em eletrodomésticos”.

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