Un dispositivo para muñeca desarrollado por investigadores de la Universidad de Washington (Seattle, EE.UU.), llamado MagnifiSense permite registrar qué objeto eléctrico está utilizando el usuario en cada momento, a partir de la radiación electromagnética emitida por el aparato. De ese modo una persona puede conocer el total de energía consumida y en consecuencia estimar su huella de carbono.

Foto de portada: El dispositivo detecta qué objetos está usando el usuario, a partir de su radiación electromagnética. Fuente: UW.

En las casas inteligentes actuales, las tecnologías pueden llevar el seguimiento de la cantidad de energía que un electrodoméstico  particular, como una nevera, un televisor o un secador de pelo, está consumiendo. Lo que por lo general no saben es qué persona de la casa accionó el interruptor de dicho electrodoméstico.

La nueva tecnología wearable (vestible), desarrollada en la Universidad de Washington (Seattle, EE.UU.), llamada MagnifiSense, puede detectar con qué dispositivos y vehículos interactúa un usuario durante el día, lo cual puede ayudar a llevar un seguimiento de su huella de carbono, activar aplicaciones de domótica o incluso ayudar con el cuidado de ancianos.

En un estudio presentado en la Conferencia Internacional Conjunta ACM 2015 sobre Computación Ubicua y Generalizada, MagnifiSense clasificó correctamente el 94 por ciento de las interacciones de los usuarios con 12 dispositivos de utilización  común después de una calibración rápida, incluyendo los microondas, licuadoras, mandos a distancia, cepillos de dientes eléctricos, ordenadores portátiles, reguladores de luz, e incluso coches y autobuses. Incluso sin someterlo a la calibración, MagnifiSense seguía acertando el 83 por ciento del tiempo.

El sensor, que se lleva en la muñeca, utiliza marcas de radiación electromagnética únicas generadas por los componentes eléctricos o los motores de los dispositivos a los que mide para determinar cuándo su portador pulsa interruptor de la luz, enciende una estufa o incluso sube a un tren.

«Es otra manera de llevar un registro de con qué estás interactuando, de modo que al final del día o del mes puedes ver la cantidad de energía que has utilizado», dice Shwetak Patel, profesor de Ciencias e Ingeniería de Computación e Ingeniería Eléctrica, quien dirige el laboratorio Ubicomp Lab. de la Universidad de Washington.”En la actualidad sabemos que las luces suponen el 20% de nuestro uso de energía. Con este dispositivo podemos comprobar este dato y además saber quien consumió esa energía” afirma Patel.

Los dispositivos y vehículos como coches, autobuses o trenes emiten un patrón único de radiación electromagnética basado en la combinación de componentes eléctricos que los hacen funcionar..University of Washington

En una prueba de 24 horas, durante las que un usuario hizo de todo, desde leer en un ordenador portátil hasta preparar la cena y realizar un viaje en autobús, el sistema identificó correctamente 25 de las 29 interacciones que tuvo el sujeto con diversos dispositivos y vehículos.

MagnifiSense también presenta un uso potencial  para otras aplicaciones de domótica, como el reconocimiento de las preferencias del usuario al interactuar con un aparato o dispositivo. Al detectar si se trata de un adulto o de un niño quien está encendiendo un televisor o una tableta, por ejemplo, un sistema podría mostrar automáticamente sus programas favoritos o personalizar el dispositivo con selecciones apropiadas tal como control parental.  .

En residencias de ancianos u otros lugares en los cuales  se presta asistencia a personas necesitadas, el sensor wearable portátil podría ayudar a mantener un seguimiento de la eficiencia con que las personas mayores realizan sus tareas cotidianas, como cocinar o asearse. De este modo se puede prevenir e ir programando actividades o ejercicios que les permitan agudizar certas habilidades. El dispositivo también podría detectar cuándo se ha dejado encendida una estufa durante un largo período de tiempo y ayudar a alertar a alguien de ese peligro.

«Lo bueno con MagnifiSense es que no requiere instrumentar o colocar ningún suplemento a cada uno de los aparatos de la casa, lo cual sería caro y engorroso», dice el autor principal Edward Wang, estudiante de doctorado en ingeniería eléctrica de la Universidad de Washington. «También puede servir como sensor para detectar algunos  dispositivos que otras tecnologías no detectan, como los dispositivos que funcionan con baterías.»

El equipo combinó tres sensores simples disponibles comercialmente que utilizan inductores, o bobinas de alambre enrollado alrededor de imanes. Estos resultaron ser los más precisos sin por ello consumir tanta energía como para que fuera poco práctico llevarlos puestos.

Estas Fuentes de patrones de radiiaciones electromagneticaa unicas permiten a  MagnifiSense identificar que dispositivos esta utilizando su portador..University of Washington

Amplitud de frecuencias

Los sensores también capturan un amplio rango de frecuencias que permite al sistema diferenciar entre la radiación electromagnética que emana de cada combinación única de componentes electrónicos, tales como motores, rectificadores y moduladores integrados en dispositivos de uso cotidiano.

«Cuando una licuadora se enciende, por ejemplo, los moduladores cambian el perfil del dispositivo y crean algo similar a un patrón de cuerdas vocales», dice Wang. «Una licuadora canta de manera muy diferente a como lo hace un secador de pelo a pesar de que a nuestros oídos suenen similares.»

El equipo también ha desarrollado unos algoritmos innovadores de procesamiento de señal y de aprendizaje automático para ayudar al sistema a correlacionar correctamente dichos patrones con un determinado tipo de dispositivo.

Una de las ventajas de que sea wearable o llevable es según dicen los investigadores que cualquier persona preocupada por cuestiones de privacidad puede controlar cuando lo usa, o simplemente quitárselo.

Los próximos pasos incluyen hacer pruebas con MagnifiSense en una variedad más amplia de dispositivos, y distinguir entre múltiples dispositivos que operen a poca distancia. En unas pruebas preliminares por ejemplo, MagnifiSense se encontró con sus mayores dificultades al intentar clasificar correctamente un puñado de cepillos de dientes particulares, afeitadoras y coches.

Los investigadores también tiene previsto trabajar en la miniaturización de su dispositivo de prueba de concepto en algo que pueda ser integrado en un reloj o cinta de muñeca. En base a sus investigaciones, el equipo cree que con una ligera mejora en la velocidad de actualización de los sensores magnéticos de los teléfonos inteligentes y smartwatches actuales, MagnifiSense podría habilitarse pronto en dispositivos nuevos con una simple actualización de software.

«Pensamos que puede ser integrado en cualquier producto para muñeca», dice Patel. “El próximo paso es buscar que otros dispositivos podemos detectar en un prototipo que sea llevable”.

Fuente: Universidad de Washington

Referencia bibliográfica:
Edward J. Wang, Tien-Jui Lee, Alex Mariakakis, Mayank Goel, Sidhant Gupta, Shwetak N. Patel: MagnifiSense: Inferring Device Interaction using Wrist-Worn Passive Magneto-Inductive Sensors..