Imagina jugar a Call of Duty o Battlefield y tener la posibilidad de dirigir a tu unidad virtual del ejército mientras te mueves libremente por casa.

Los juegos podrían acabar siendo así de realistas gracias a una nueva tecnología desarrollada por el grupo de investigación de Dina Katabi en el Laboratorio de Informática e Inteligencia Artificial (CSAIL por sus siglas en inglés) del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT, en EEUU) que permite un seguimiento muy preciso del movimiento en 3D. El nuevo sistema, bautizado como “WiTrack”, usa señales de radio para seguir a alguien a través de paredes y obstáculos, marcando su localización en 3D con un margen de error de 10 ó 20 centímetros.

Los investigadores presentarán sus hallazgos durante el Simposio Usenix sobre Diseño e Implementación de Sistemas en Red que se celebrará en abril de este año.

"Ahora mismo, si estás jugando a un juego con la Xbox Kinect o la Wii de Nintendo, tienes que colocarte justo delante de la consola, lo que limita el tipo de juegos a los que puedes jugar", explica la profesora de informática e ingeniería, y codirectora del Centro MIT para Redes Inalámbricas y Computación Móvil, Dina Katabi. "Imagina jugar a un juego interactivo que transforma toda tu casa en un mundo virtual. La consola te sigue según vas corriendo por pasillos reales huyendo de enemigos virtuales, o mientras te escondes de otros jugadores detrás de sofás y paredes. Esto es lo que puede aportar WiTrack a los videojuegos".

En 2013, Katabi y su alumno de licenciatura Fadel Adib desvelaron WiVi, un sistema que detecta a los seres humanos a través de paredes y puede hacer un seguimiento de su movimiento mediante señales wifi. Basándose en este trabajo anterior, Katabi y Adid desarrollaron WiTrack en colaboración con el profesor de informática e ingeniería Rob Miller y el estudiante de licenciatura Zach Kabelac. En comparación con WiVi, WiTrack tiene una precisión significativamente mayor y puede seguir el movimiento tanto bidimensional como tridimensional usando ondas de radio especializadas en lugar de señales wifi.

WiTrack funciona siguiendo señales de radio especializadas que se reflejan en el cuerpo de alguien e indican la localización y el movimiento exacto de esa persona. El sistema usa múltiples antenas: una para transmitir señales y tres para recibirlas. Construye un modelo geométrico de la localización del usuario transmitiendo señales entre las antenas y usando las reflexiones sobre el cuerpo de la persona para calcular la distancia entre las antenas y el usuario. WiTrack es capaz de localizar el movimiento con una precisión significativamente mejor que otros dispositivos de seguimiento que dependen de señales inalámbricas, según Adib.

"Debido a la limitación impuesta por el ancho de banda, con las señales wifi no se consigue una gran precisión en la localización", explica Adib. "WiTrack transmite una señal de radio de muy baja potencia, cien veces menor que el wifi y mil veces menor que lo que es capaz de transmitir tu teléfono móvil. Pero la señal está estructurada de una forma concreta para medir el tiempo desde que se transmite hasta el momento en que vuelve reflejada. WiTrack contiene un modelo geométrico que hace un mapa de cuánto tarda en llegar el reflejo de la señal para dar con la localización exacta de la persona. El modelo elimina, además, las reflexiones que provienen de paredes y muebles para poder centrarnos en seguir el movimiento humano".

En otros sistemas de seguimiento de movimiento, los usuarios tienen que portar un dispositivo inalámbrico o ponerse directamente delante del dispositivo sensor para que éste recoja el movimiento. Al usar señales de radio especializadas, WiTrack libera a los usuarios de los dispositivos inalámbricos y los permite vagar libremente por los espacios, dando lugar a una localización de gran precisión.

La capacidad del sistema para seguir el movimiento a través de obstáculos podría servir para que fuera especialmente útil no sólo en los juegos, sino también para seguir a pacientes ancianos con elevado riesgo de caerse. Los métodos actuales para detectar caídas exigen que los individuos porten sensores continuamente o que haya que instalar cámaras en la casa de la persona. Para usar WiTrack no hace falta que el usuario lleve un sensor o instale cámaras, y es capaz de detectar las caídas con muchísima precisión.

La capacidad del sistema WiTrack de llevar a cabo una localización muy precisa sin emplear muchísima potencia de computación, es un desarrollo muy prometedor en el campo de la tecnología de seguimiento del movimiento, según el investigador principal y director de investigación en movilidad y redes de Microsoft Research, Victor Bahl.

"Hasta ahora el seguimiento del movimiento se ha logrado principalmente gracias al análisis de imágenes capturadas en puntos estratégicos de una habitación. Una de las limitaciones de este tipo de sistemas es que sólo funcionan cuando el objeto en movimiento está directamente a la vista de la cámara", explica Bahl. "Otro problema es que el análisis de imágenes es una operación que exige muchísima potencia de computación".

"La tecnología desarrollada por la profesora Katabi y sus alumnos no tiene estas limitaciones", añade. "Su sistema detecta el movimiento sin exigir una gran cantidad de potencia de computación y sin tener que estar colocado dentro de una habitación. Lo sorprendente es que es muy preciso. Aún hay que investigar más, pero el método parece muy prometedor".

En la actualidad el equipo trabaja en ampliar las capacidades del sistema WiTrack para que pueda seguir a más de una persona en movimiento a la vez. Los investigadores creen que el sistema se podría adaptar fácilmente a usos comerciales. "No es caro y la producción no es intensiva en tiempo, y se podría miniaturizar para facilitar tanto la producción como el uso", sostiene Kabelac