تکنولوژی ردیابی اشخاص در سال ۲۰۱۸

با پیشرفت‌های صورت گرفته در زمینه تکنولوژی ردیابی اشخاص در سال ۲۰۱۸ می‌توان موقعیت مکانی و زمان موقعیت اشیاء (در حال حرکت و یا توقف) را محاسبه کرد. به عنوان مثال با استفاده از این قابلیت‌ها می‌توان عملکرد و رفتار مشتریان یک فروشگاه را تجزیه و تحلیل نمود. تحلیل رفتار اشخاص شامل تشخیص، تجزیه و تحلیل پیش بینی اشیاء در حال حرکت است. با توسعه فناوری، پیچیدگی‌های بررسی رفتار افراد شامل مکان اشیاء (به عنوان مثال فروشگاه یا خیابان)، ابعاد اشیاء (به عنوان مثال یک شخص یا تصویر) و جزئیات تصویر (به عنوان مثال تشخیص چهره یا جمعیت شناسی صورت) پیشرفت چشمگیری کرده است.

تکنولوژی‌های ارائه شده جهت ردیابی اشخاص

• یادگیری مبتنی بر هوش مصنوعی

• بیومتریک تشخیص چهره

• بیومتریک جمعیت شناسی صورت

• بیومتریک ردیابی چشم

• یادگیری بر مبنای فضای سه بعدی

• تجزیه و تحلیل مبتنی بر ویدئو استریو ۳D

• تجزیه و تحلیل مبتنی بر ۲D Monocular and Fisheye

• تصویربرداری حرارتی

• تصویربرداری بر مبنای Time-of-Flight

• اسکنر سه بعدی ساختاری

• اسکن سه بعدی لیزری

• Raspberry Pi

• ردیابی بر مبنای WiFi

• ردیابی بر مبنای دستگاه‌های بلوتوثی کم مصرف

• ردیابی اشخاص بر اساس سیستم‌های موقعیت‌یاب جهانی یا GPS

• ردیابی افراد از طریق تگ‌های RFID

یادگیری موقعیت اشخاص مبتنی بر هوش مصنوعی

فناوری تشخیص و شناسائی اشیاء یکی از حوزه‌های هوش مصنوعی است که به شناسایی و تشخیص اشیاء در تصاویر می‌پردازد. تشخیص اشیاء یک فناوری مربوط به بینایی ماشین و پردازش تصویر است که می‌تواند اشیایی مانند خودرو، انسان و ساختمان را از تصاویر و ویدئوهای دیجیتالی استخراج نماید. فناوری تشخیص اشیاء می‌تواند برای شمارش افراد نیز مورد استفاده قرار گیرد. در مکان‌ها و اجتماعات شلوغ، می‌توان از این فناوری به عنوان یک ابزار نظارتی استفاده کرد.

بیومتریک تشخیص چهره

تشخیص چهره یک فناوری بیومتریک است که با استفاده از تجزیه و تحلیل الگوهایی که از صورت یک فرد به دست می‌آورد، قادر است افراد را از یکدیگر تشخیص دهد. در تصویربرداری زنده، سیستم این قابلیت را دارد که فیلم را به بخش های کوتاهی تقسیم کرده (فوتیج) و آن ها را در زمان واقعی (real time) پردازش کند.  در فیلم هایی که در نقاط شلوغی مانند ورودی یک استادیوم ورزشی گرفته می شود، سیستم در ابتدا چهره هر فرد را در یک فریم از فیلم شناسایی کرده و برای هر کدام یک وکتور جدا ایجاد می کند. سپس از این وکتورهای ایجاد شده برای شناسایی فردی که از قبل به سیستم داده شده است استفاده کرده و آن را با هر کدام از وکتور های بدست آمده تطابق می دهد. هر کدام از چهره هایی که با ویژگی های چهره ی داده شده شباهت داشت، جمع آوری شده و بر اساس میزان شباهت رتبه بندی می شود.

بیومتریک جمعیت شناسی صورت

تشخیص بیومتریک صورت از روش مقایسه یک تصویر گرفته شده با یک تصویر داده شده در یک پایگاه داده کار می‌کند. بیومتریک اغلب برای امنیت استفاده می‌شود. با توجه به نگرانی‌های امنیتی، یکی از کاربردهای این روش در برنامه رایج جمعیت شناسی است. دوربین ها ویژگی های صورت را پردازش می کنند و خروجی جنسیت و سن را محاسبه می‌نمایند. اگر مشتریان به یک برنامه به درجه اعتماد برسند و تصویر خود را ارائه دهند، بیومتریک به صورت پیشرفته تری افراد در حال حرکت را شناسایی می‌کند. بیومتریک در آمازون از طریق روش‌هایی مانند FTS Biometrics تبلیغ می‌شود.

بیومتریک ردیابی چشم

یکی دیگر از تکنولوژی ردیابی اشخاص در سال ۲۰۱۸، ردیابی فرد با استفاده از سیستم‌های ردیابی چشم می‌باشد. این سیستم ردیابی به یکی از مهمترین و کارآمدترین ابزارها در حوزه مطالعه رفتار و توجه انسانی تبدیل شده‌ است. آنچه در این روش بررسی می‌گردد شامل نقطه و جهت تثبیت چشم و مسیر حرکت میان این نقاط، توجه و جهت آن ، وضعیت چشم و قرار گرفتن مردمک ، شناسایی کاربر ، پلک زدن ها ، ردگیری حرکت چشم برروی صفحه مانیتور و یا در دنیای واقعی و حتی تغییرات اندازه مردمک می‌باشد.  یکی از حوزه هایی که امکان استفاده ردیاب چشمی در آن وجود دارد حوزه بازار و بازاریابی است. بررسی توجه کاربر و پاسخ همزمان او به پیام هایی که در حوزه بازاریابی به او القا می گردد، به فعالان حوزه بازار کمک می‌کند تا محصولات و خدمات را به گونه ای طراحی کنند که توجه مخاطب را بیشتر به خود جلب کند.

یادگیری بر مبنای فضای سه بعدی

یکی از اهداف اصلی در تشخیص و تحلیل اجسام، درک صحنه با تحلیل موقعیت و جهت اجسام صلب است. در واقع پژوهشگران سعی دارند با تعریف مختصات یک جسم، قابلیت درک و توصیف آن را مقدور سازند تا از این طریق، موقعیت و جهت یک جسم در فضای دو بعدی و سه بعدی نسبت به مختصات جهانی را تعیین کنند. روش‌های کاربردی موجود، مبتنی بر آنالیز حرکتی اجسام توسط سنسورهای عمقیاب یا تصاویر چند دیدی هسـتند کـه بـه دلیـل نیـاز بـه فضـای مخصـوص و هزینـه بـالا، لازم اسـت روشهـایی جهـت تشخیص حالت دو بعدی و سه بعدی با استفاده از یک تصـویر ارائـه گردند.

تجزیه و تحلیل مبتنی بر ویدئو استریو ۳D

سنسورهای ویدئویی استریو برای ردیابی اشیا در میدان دید طراحی شده اند. این سیستم شامل یک دوربین و پردازنده با وضوح بالا برای ضبط سه بعدی شی را شامل می‌شود. این معماری اجازه می دهد تا دقت ترافیک با حجم زیاد، مدیریت صف و سایر رفتارهای پیچیده را در نظر گرفت. تکنولوژی ویدئو ۳D فناوری اصلی برای People Counting است. ارائه دهندگان این نوع خدمات نظیر  Brickstream (Flir)،  Eurecam،  Hellaو Xovis فعالیت‌های وسیعی در این حوزه انجام داده‌اند.

تجزیه و تحلیل مبتنی بر ۲D Monocular and Fisheye

در این روش موقعیت افراد از طریق دوربین‌های Monocular ضبط و تخمین زده می‌شود. در این تجهیزات، سنسورهای تک سلولی، تصاویر را از طریق یک لنز دوربین دریافت می‌نمایند. لنز این دوربین، یک لنز فوق العاده دقیق با زاویه دید مناسب برای تصاویر پانوراما طراحی دشده است. صرف نظر از لنز، سنسور موجود، تصویر را پردازش می کند و به عنوان خروجی داده های شمارش شده را در اختیار مشتری قرار می دهد. برای شمارش افراد، دستگاه های یکپارچه می‌توانند ۹۰٪ دقت را در ۹۰٪ از فروشگاه ها بدست آورند. این یک راه حل ردیابی با هزینه بالا برای فروشگاه‌ها می‌باشد. دوربین های Fisheye که عمدتا برای نظارت بر امنیت استفاده می شوند و سنسورهای تک سلولی گسترده ای هستند. این تجزیه و تحلیل ویدئو در دوربین های هوشمند Axis ، Bosch، و Panasonic یافت می‌شود.

تصویربرداری حرارتی

تصویربرداری حرارتی اطلاعات مورد نظر خود را از اجسام متحرک بدست می آورد. از آنجا که این فناوری به نور حساس نیست، می تواند در هر فضای فیزیکی مورد استفاده قرار گیرد. چالش اصلی در این روش، قابلیت تفکیک گرمای اشخاص از محیط اطراف است. در بیشتر موارد، سنسورهای حرارتی به میزان دقت ۹۵٪ می رسند و می‌توان آن‌ها را بسادگی نصب و کالیبره نمود. یکی از پیشگامان سیستم شمارش افراد، Irisys، با آمار بیش از ۴۰۰،۰۰۰ سنسور نصب شده را بیشترین تعداد ارائه خدمات را داشته است.

تصویربرداری بر مبنای Time of Flight

در این تکنولوژی فواصل از طریق فاصله زمانی بین دوربین و جسم قابل اندازه‌گیری می‌باشد. با ارسال پرتوهای لیزر به بسیاری از جهات، سنسور موقعیت دقیق اشیا را تشخیص می‌دهد. سنسورهای لیزری دقیق و مقرون به صرفه هستند. محصولاتی نظیر کینکت مایکروسافت نیز با استفاده از همین تکنولوژی طراحی و ارائه شده اند. این ویژگی قابلیت تشخیص حرکت بدن و صورت را در عمق ۱ سانتیمتر و عرض ۳ میلیمتر را دارا می‌باشد.

اسکنر سه بعدی ساختاری

اسکنرهای سه بعدی با نور ساختاری الگویی از نور را در موضوع ایجاد می کنند و به تغییر شکل این الگوی در موضوع نگاه می کنند. این الگو با استفاده از یک پروژکتور LCD یا منبع نور پایدار ساخته شده است. اسکن نور ساختاری هنوز هم با تحقیقات بسیاری از مقالات تحقیقاتی که سالانه منتشر می شود و در حال پیشرفت می‌باشد. مزیت اسکنرهای سه بعدی با ساختار سبک، سرعت و دقت است. به جای اسکن یک نقطه در یک زمان، اسکنرهای ساختاری نور چندین نقطه یا کل میدان دید را یکجا اسکن می‌کنند. اسکن یک نمای کلی در کسری از ثانیه‌، مشکل اعوجاج از حرکت را کاهش داده و یا از بین می‌برد. برخی از سیستم های موجود قادر به اسکن اشیاء متحرک در زمان واقعی نیز هستند.

Rasberry Pi

Open Source Raspberry Pi می‌تواند به عنوان ردیاب افراد شناخته شود. این یک راه حل کم هزینه است که با دقت و پشتیبانی به چالش کشیده می‌شود. متخصصین مجتمع میان افزار مانند Enliteon یک راه حل بسته بندی برای شمارش و پیگیری افراد با نام ردیاب های مبتنی بر دستگاه (شخصی( را ارائه می دهند. راه حل های مبتنی بر دستگاه با فرض اصلی آنها تعریف می شود که دستگاه نشان دهنده رفتار یک فرد خاص است. این تفاوت متمایز بین سنسور ها و دستگاه ها است. سنسورها اطلاعات را در یک میدان دید تولید می کنند ولی ضبط سیگنال بی سیم از دستگاه، اطلاعات را در مسیر یک فرد تکمیل می کند. در نتیجه این راه حل ها مزایای بازاریابی و تجزیه و تحلیل را دارند. و به این ترتیب، ارزیابی ارزش این راه حل ردیابی با این پرسش شروع می شود که آیا مزیت کسب و کار تنها به رفتار مشتری بستگی دارد که در برنامه انتخاب شود؟

ردیابی بر مبنای WiFi

WiFi یک استاندارد برای شبکه بی سیم محلی (WLAN) است. آنتن ها امواج رادیویی را از تلفن های همراه گرفته و طیف وسیعی از ۱۰۰,۰۰۰ فوت مربع را پوشش می‌دهندآدرس MAC در هر دستگاه منحصر به فرد است و بنابراین می توانیم فرض کنیم که این یک مشتری شخصی است. خروجی داده ها بستگی به تلفن مشتری و فعال سازی WiFi دارد. در نتیجه، تجزیه و تحلیل برای داده ها نمونه ای ساختار یافته است. وای فای با چالش دقت مکانی روبرو است. اما ردیابی وای فای مشتری ایده آل برای مکان های بزرگ مانند فرودگاه ها، استادیوم ها و مراکز خرید است.ارائه دهندگان ردیابی وای فای شامل Euclid Analytics و Meraki سیسکو هستند.

ردیابی بر مبنای دستگاه‌های بلوتوثی کم مصرف

چراغ های بی سیم بلوتوث با مصرف انرژی کم (BLE) در محدوده بی سیم بین NFC و WiFi عمل می کنند. به عنوان مثال چراغ‌ها یک روش ایده آل برای پیاده‌سازی این روش بشمار می‌رود اما با چالش‌هایی نظیر نیاز الزام مشتری به استفاده از برنامه‌های خاص و یا اسکن یک QR Code خاص، مواجه هستند.

ردیابی اشخاص بر اساس سیستم موقعیت‌یاب جهانی یا GPS

سیستم‌های ردیابی اشخاص بر اساس جی پی اس در سال‌های اخیر پیشرفت‌های زیادی داشته است. انواع نرم‌افزارهای کاربردی که از ماژول GPS موبایل اشخاص برای نمایش و ردیابی موقعیت افراد استفاده می‌کند، به بازار عرضه شده است. این روش ردیابی افراد جزو کم هزینه ترین تکنولوژی‌های ردیابی اشخاص در سال ۲۰۱۸ بشمار می‌رود. از سال ۲۰۱۵ تا سال ۲۰۱۸ درخواست‌های مبتنی بر مکان به سرورهای گوگل نزدیک به ۹۰۰% افزایش یافته است. برای آشنایی بیشتر با این محصولات می‌توانید به لینک مربوط به معرفی کوچکترین دستگاه ردیاب اشخاص مراجعه فرمایید.

ردیابی افراد از طریق تگ‌های RFID

تکنولوژی RFID امکان شناسایی و مکان‌یابی اشیاء، افراد و حیوانات را از طریق امواج الکترومغناطیسی فراهم می‌کند. برای ردیابی موقعیت بر اساس تکنولوژی RFID نیاز به یک انتقال دهنده (تگ) و یک دستگاه خوانش یا Reader می‌باشد. تگ ها می تواند داده ها را نیز ذخیره کنند. در اغلب موارد، تگ‌ها پسیو هستند بدین معنا که به منبع تغذیه منحصر به فردی نیاز ندارند. بسته به محدوده فرکانس، دستگاه ریدر، باید در شعاع بین چند سانتی متر تا یک متر از تگ های RFID قرار گیرد تا بتواند داده ها را مبادله کنند. در مقابل تگ های اکتیو RFID نیز برای این منظور وجود دارد با این تفاوت که این تگ ها دارای باتری منحصر به فرد هستند. بنابراین سنگین تر و گران تر از تگ های پسیو خواهند بود. دامنه تگ های اکتیو به طور قابل ملاحظه ای بیشتر از تگ های پسیو است و به حدود ۱۰ متر نیز می‌رسد. فن آوری RFID اغلب در بخش تولید و تدارکات گسترش یافته است. به عنوان مثال می توان اشیاء را در زنجیره تولید (ردیابی موقعیت از طریق RFID) ردیابی کرد.