Le case sono diventate progressivamente più "intelligenti" per decenni, ma la prossima generazione di case intelligenti potrebbe offrire ciò che due scienziati della Case Western Reserve University chiamano "Internet delle orecchie".

La casa intelligente di oggi è dotata di elettrodomestici, sistemi di intrattenimento, telecamere di sicurezza e illuminazione, sistemi di riscaldamento e raffrescamento collegati tra loro e a Internet. È possibile accedervi e controllarli da remoto tramite computer o app per smartphone.

La tecnologia di interconnessione commerciale, edifici industriali o governativi, un giorno anche intere comunità, è indicato come "Internet delle cose, " o IoT.

Ma una coppia di professori di ingegneria elettrica e informatica della Case School of Engineering ha sperimentato una nuova suite di sensori. Questo sistema leggerebbe non solo le vibrazioni, suoni e persino l'andatura specifica, o altri movimenti, associati a persone e animali in un edificio, ma anche eventuali sottili cambiamenti nel campo elettrico ambientale esistente.

Mentre ancora forse un decennio o giù di lì, la casa del futuro potrebbe essere un edificio che si adatta alla tua attività con pochi piccoli, sensori nascosti nelle pareti e nel pavimento e senza la necessità di telecamere invasive.

Un edificio che 'ascolta'

"Stiamo cercando di realizzare un edificio che sia in grado di 'ascoltare' gli umani all'interno, " disse Ming-Chun Huang, un assistente professore in ingegneria elettrica e informatica.

"Stiamo usando principi simili a quelli dell'orecchio umano, dove vengono rilevate le vibrazioni e i nostri algoritmi le decifrano per determinare i tuoi movimenti specifici. Ecco perché lo chiamiamo 'Internet delle orecchie'".

Huang sta conducendo la ricerca relativa all'andatura umana e al monitoraggio del movimento, mentre Soumyajit Mandal, il T. e A. Schroeder Assistant Professor di Ingegneria Elettrica e Informatica, si concentra sul rilevamento delle vibrazioni e sui cambiamenti nel campo elettrico esistente causati dalla presenza di esseri umani o persino animali domestici.

"In realtà c'è un campo elettrico costante a 60 Hz intorno a noi, e poiché le persone sono in qualche modo conduttive, accorciano un po' il campo, " Disse Mandal. "Allora, misurando il disturbo in quel campo, siamo in grado di determinare la loro presenza, o anche il loro respiro, anche quando non ci sono vibrazioni associate al suono.

Huang e Mandal hanno pubblicato i dettagli della loro ricerca in ottobre alla conferenza IEEE Sensors a New Delhi, India. Una versione più lunga dei loro risultati apparirà nel diario Transazioni IEEE su strumentazione e misurazione all'inizio del prossimo anno.

Hanno anche testato la tecnologia nelle sale conferenze del dipartimento di ingegneria elettrica del campus e nello Smart Living Lab dell'Ohio Living Breckenridge Village, una comunità di anziani a Willoughby, Ohio.

Mandal ha affermato di aver utilizzato solo quattro piccoli sensori nelle pareti e nel pavimento di una stanza. Per quanto riguarda i problemi di privacy, Mandal ha affermato che il sistema non sarebbe in grado di identificare gli individui, anche se potrebbe essere calibrato per riconoscere le diverse andature delle persone.

Risparmio energetico, sicurezza degli edifici

Si aspettano che il sistema possa fornire molti vantaggi.

"Il primo vantaggio sarà l'efficienza energetica degli edifici, soprattutto nell'illuminazione e nel riscaldamento, man mano che i sistemi si adattano al modo in cui gli esseri umani si spostano da una stanza all'altra, allocare l'energia in modo più efficiente, "Ha detto Huang.

Un altro vantaggio potrebbe essere la capacità di tracciare e misurare l'integrità strutturale e la sicurezza di un edificio, basato sull'occupazione umana, che sarebbe fondamentale in caso di terremoto o uragano, Per esempio, ha detto Huang.

"Questo non è stato davvero esplorato per quanto abbiamo visto, ma sappiamo che gli esseri umani creano un carico dinamico sugli edifici, soprattutto negli edifici più vecchi, " ha detto Huang. "In collaborazione con il nostro collega YeongAe Heo nel dipartimento di ingegneria civile, stiamo cercando di prevedere se ci saranno danni strutturali a causa dell'aumento del peso o del carico in base al numero di persone sul pavimento o a come sono distribuite su quel piano".