Cette IA peut détecter un cambrioleur à travers un mur grâce au réseau Wi-Fi

Des chercheurs de l’Université Carnegie Mellon ont mis au point un système de surveillance basé sur les signaux Wi-Fi. Ce dispositif est capable de déterminer la position et les mouvements des corps humains en temps réel, même à travers les murs d’un bâtiment. Comme le montrent les images 3D partagées par les chercheurs, il est possible d’observer les déplacements de plusieurs personnes sans problème.

Comment observer quelqu’un à l’aide du Wi-Fi ?

Concrètement, la technologie analyse la manière dont les corps interfèrent avec les signaux Wi-Fi. Comme un meuble ou un mur, une personne perturbe la propagation du signal émis par un routeur. En fonction de sa taille, de sa forme et de son épaisseur, un corps affecte différemment le signal, ce qui équivaut à une sorte d’empreinte.

Les perturbations provoquées par les corps peuvent être interceptées par le biais du channel state information (CSI). Il s’agit d’un ensemble de données qui indique comment un signal se propage de l’émetteur vers le récepteur. Ces informations permettent d’adapter les transmissions à la manière dont le signal se propage. Lors des tests, plusieurs routeurs abordables, les TP-Link Archer A7 AC1750, ont été disposés à chacune des extrémités de la pièce. Une fois l’équipement installé, des personnes se sont déplacées dans l’espace couvert par le réseau Wi-Fi.

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Une intelligence artificielle qui apprend

Pour analyser les interférences générées par les corps humains, les chercheurs s’appuient sur l’intelligence artificielle. Un réseau neuronal artificiel profond a été mis au point. Il évolue et apprend de la même manière que le cerveau humain. Au terme de son apprentissage, l’IA s’est montrée capable de comprendre et de déceler la présence d’un corps au milieu des signaux Wi-Fi.

Dans le cadre du développement des algorithmes, les experts de Carnegie Mellon ont utilisé DensePose, une IA créée avec l’aide de Meta. Elle a été conçue pour cartographier le corps d’un être humain en 3D à partir d’une photo ou d’une vidéo. Cet algorithme open source a aidé l’intelligence artificielle à passer d’une représentation simpliste en 2D à une illustration 3D précise des personnes dans le champ du réseau Wi-Fi. Afin de faciliter l’analyse des données, les chercheurs ont décomposé le corps humain en 24 segments différents. L’approche a permis d’accélérer le traitement par l’intelligence artificielle.

Les chercheurs précisent que leur solution n’est pas encore tout à fait au point. Il y a encore des ratés de temps à autre, notamment lorsqu’un individu fait des mouvements inhabituels, plus difficiles à appréhender pour l’intelligence artificielle. Des dysfonctionnements apparaissent également si la pièce accueille trop de personnes.

Efficace, moins cher et moins intrusif

L’innovation se veut plus fiable qu’une caméra de surveillance traditionnelle. Contrairement à une caméra, la combinaison du Wi-Fi et de l’IA peut repérer une personne qui se cache derrière un meuble ou une cloison. De plus, la détection ne dépend pas de la luminosité ambiante. Il est possible de détecter un corps dans le noir complet. Cette technologie est aussi moins coûteuse que des outils comme des radars ou des capteurs Lidar, soulignent les chercheurs américains :

« Les technologies radar et lidar ont besoin d’un matériel spécialisé coûteux et exigeant en énergie ». 

Sans surprise, les chercheurs ne destinent pas leur création à l’espionnage de particuliers, confortablement assis dans leur canapé. Ce système est plutôt conçu dans l’optique de détecter les éventuelles intrusions, comme un cambrioleur dans une maison par exemple, sans compromettre la vie privée des occupants. Pour les ingénieurs, leur technologie « ouvre la voie à des algorithmes peu coûteux, largement accessibles et préservant la vie privée » :

« La plupart des ménages des pays développés disposent déjà du Wi-Fi à la maison, et cette technologie peut être mise en place pour surveiller le bien-être des personnes âgées ou simplement identifier les comportements suspects à la maison ». 

Ce n’est pas la première fois que le Wi-Fi est utilisé comme un dispositif de surveillance à distance. En 2016, des chercheurs de l’Université polytechnique Northwestern en Chine ont présenté une technologie analogue. Ce dispositif permettait également de surveiller la présence d’une ou plusieurs personnes avec le Wi-Fi, au travers des murs d’une maison. L’innovation chinoise allait encore plus loin en devinant l’identité d’un individu à l’aide des propriétés de son corps. Le système pouvait en effet identifier un membre d’une famille de six personnes avec une précision supérieure à 85 %.

Au contraire, la technologie développée par l’Université Carnegie Mellon n’est pas en mesure d’identifier une personne qui se promène dans la zone couverte par le Wi-Fi. C’est pourquoi leur solution combinant Wi-Fi et IA est « respectueuse de la vie privée », notent les ingénieurs.

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Source : Université de Cornell