Ученые изобрели систему SoundOff, которая позволяет отслеживать перемещения людей без использования активных датчиков, микрофонов и камер. Устройство размещает пассивные ультразвуковые метки на обычных предметах интерьера вроде ручек дверей, крышек унитазов и кранов. При движении этих предметов они издают уникальные звуки выше порога человеческого слуха, что гарантирует полную конфиденциальность. Это решение стоит копейки, не требует сложной установки и легко масштабируется. Разработчики опубликовали открытые данные, включая инструкцию по изготовлению и программный код.
Для распознавания сигналов система фильтрует вход с микрофона в диапазоне от 20 до 100 кГц. Алгоритм находит пики амплитуды в спектрограмме и разбивает их на окна по 0.15 секунды. После фильтрации медианой с шагом 0.008 секунды код выделяет 10 локальных максимумов по частотной оси: 4 ниже 35 кГц, 3 между 35 и 65 кГц и 3 выше 65 кГц. Такой подход учитывает быстрое затухание высоких частот и обеспечивает честную оценку сигнала. Сигнал считается совпадением с меткой, если не менее 40% ее частот находятся в пределах погрешности ±400 Гц. При этом крупные отклонения снижают итоговый счет совпадений. Если сумма штрафных баллов менее 0.2, система классифицирует сигнал как определенную метку. В противном случае отправляется уведомление о неидентифицированном событии. Результат передается через Bluetooth или HTTP-запрос.
Исследователи использовали физическое моделирование для создания тысяч вариантов геометрии меток, устойчивых к шуму. Тесты в реальных условиях подтвердили высокую точность работы. Технология пригодна для автоматизации умных домов через системы типа Home Assistant, а также для помощи пожилым людям, обеспечивая уведомления и безопасность без нарушения их личных границ. Проект полностью открыт и готов к тиражированию.