RFID based people-object interaction detection
- Autores: Raúl Parada Medina
- Directores de la Tesis: Rafael Pous Andrés (dir. tes.), Joan Melià Seguí (codir. tes.)
- Lectura: En la Universitat Pompeu Fabra ( España ) en 2016
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Xavier Vilajosana Guillén (presid.), Miquel Oliver Riera (secret.), Ramir de Porrata Doria Yagüe (voc.)
- Programa de doctorado: Programa de Doctorado en Tecnologías de la Información y las Comunicaciones por la Universidad Pompeu Fabra
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: TDX
- Resumen
El Internet de las cosas (IoT) introdujo el elemento “cosas” para interactuar con ordenadores y personas siendo un factor clave para mejorar servicios en el contexto de ciudad inteligente. Un ejemplo de tecnología IoT es la identificación por radiofrecuencia (RFID) la cual proporciona propiedades de identificación y comunicación de objetos simples. Basado en la utilización de RFID, nuestro objetivo es permitir a los escenarios sensibles al contexto de proveer de información adicional a la interacción persona-objeto en entornos. Nuestras contribuciones están centradas en la infraestructura de hardware y sistemas inteligentes aplicados en el IoT. Específicamente, proponemos el diseño y implementación de antenas económicas proporcionando la infraestructura de hardware, y métodos empíricos para detectar las interacciones persona-objeto para las siguientes aplicaciones: interés de usuarios, sistema de prevención de pérdidas y dirección de paso. Finalmente, evaluamos parte de las contribuciones de esta disertación en tiendas. Creemos que esta disertación puede contribuir a la mejora del estado del arte en IoT y tecnologías de ciudad inteligente.
El capítulo 2 introduce conceptos de fondo para entender los siguientes capítulos. Describimos brevemente la tecnología RFID, específicamente el estándar EPC Gen 2 en tiendas. Además, explicamos el hardware, software y métodos usados a lo largo de esta disertación. Finalmente, se presenta una revisión del trabajo de otros autores.
El capítulo 3 describe nuestras contribuciones de diseño de antena industrial y sistema monopulso. También, comparamos estos con actuales espacios sensibles al contexto mencionando sus ventajas e inconvenientes.
El capítulo 4 detalla el rendimiento de una técnica de aprendizaje automático empírico para detectar las interacciones persona-objeto en una estantería inteligente sensible al contexto, weighted Information Gain. Este es una versión mejorada del preliminar trabajo de Melià-Seguí y Pous y, también basado en la divergencia Kullback-Leibler.
El capítulo 5 demuestra que es posible detectar los movimientos persona-objeto de esos objetos etiquetados inicialmente estáticos que de repente son dinámicos en un espacio IoT solo usando datos de radio frecuencia. En un contexto de tienda, un movimiento persona-objeto representa una anomalía a lo largo de un comportamiento normal donde los productos permanecen estáticos.
El capítulo 6 presenta dos propuestas de detección de dirección de paso persona-objeto usando únicamente dos antenas comerciales y métodos estándar. Esto significa, el análisis del comportamiento de compra de los consumidores dentro de una tienda para mejora de marketing.
El capítulo 7 evalúa el rendimiento de ambas antenas comerciales y nuestra contribución de diseño industrial en entornos reales de tienda. Además, se detalla el principio y procedimiento de inventario con RFID en espacios de tienda de ropa.
El capítulo 8 concluye la tesis revisando las contribuciones proporcionadas. Una visión de conjunto de los resultados es presentado comparando los logros desde la propuesta inicial. Además, señalamos posibles tareas para investigaciones futuras para obtener aún más aplicaciones.
Hemos contribuido en la construcción de una antena RFID de bajo coste de un diseño estándar de un muelle proporcionado directamente del fabricante. Esto es, solo dando las dimensiones deseadas del muelle al fabricante para obtener un modelo preciso listo para unir al plano de masa. Esta antena helicoidal basada en un muelle permite cubrir amplios espacios con baja inversión y su idoneidad en espacios IoT como en mostrador de gafas de sol. Desde que hemos resuelto ambos problemas el mecánico y el eléctrico, esto ha abierto un mundo de oportunidades en desarrollar el mismo diseño a otras bandas de operación. Además, cubriendo amplios espacios con antenas RFID de bajo coste, muchas aplicaciones pueden ser implementadas. Por ejemplo, inventariando en tiempo real una tienda ya que el techo está cubierto con antenas RFID de bajo coste. El estrecho haz generado por el sistema monopulso evita falsas lecturas dentro de los probadores ya que el haz enfocará en el área deseada. Este hecho mejorará los sistemas de recomendación instalados solo leyendo esos productos en el interior del probador y no aquellos cercanos.
Aparte, nuestros sistemas de detección de interacción persona-objeto son idóneos en espacios IoT. La detección de interacción persona-objeto en estanterías inteligentes sensibles al contexto proporciona información adicional a los minoristas para incrementar las ventas midiendo el interés del usuario. Específicamente, desarrollando sistemas de recomendación basados directamente en la información de interés de los usuarios cuando ellos interactúan con un producto. Además, los minoristas pueden asegurar esos productos cerca de la entrada y que son constantemente leídos por el sistema RFID de prevención de pérdidas sin provocar falsas alarmas. Esto es, porque nuestra propuesta de detección de movimiento persona-objeto únicamente identifica y suena cuando de repente un producto etiquetado no pagado es movido en dirección a la salida. Este hecho reducirá los hurtos de esos objetos activados que se encuentran dentro del sistema de prevención de pérdidas, y como consecuencia el incremento de los beneficios. La detección de dirección de paso da información a los minoristas para mejorar sus tiendas ya que los puntos calientes dentro del espacio serán conocidos. Esto significa que el minorista puede distribuir sus recursos en esos puntos calientes, incrementando las ventas. Por seguro, todos nuestras contribuciones no solo mejorará las actuales tiendas equipadas con RFID desde el punto de vista del minorista, estas mejorarán la experiencia de los consumidores en busca de un entorno más interactivo.
