@ 2015.08.12 , 08:15

wifi透视术,隔墙能见人

无源雷达通过多普勒效应捕获环境中的无线信号,只要屋内有wifi,我们就能施展wifi透视术,看到墙另一面的人。

科学家们模拟了一个场景,在一个拥有wifi的用户家中,一名入室劫匪绑架了无辜的住户。警察到来之前,我们还不太清楚屋内的情况,于是专家祭出了自己的wifi透视大法,为警察们展示了屋内的情况。不过要是这种设备落入坏人手中,他就能确认你家有没有人,要是改变使用的波段,还能够利用无线路由和移动基站的信号来“显影”,不过这是后话,他们还没修炼出那一步的神器来。

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这个神器就是伦敦学院大学(University College London ,UCL)的研究人员设计的,这种设备通过检测wifi和移动电话信号变化的多普勒效应来获取人们的移动,现在这种设备能够“透视”25cm后的墙后面的情景。这种技术能够在解救人质,以及交通控制方面发挥用途,并在 National Instrument’s NI Week 2015会议上获得了“射频通信(RF and communictation)”板块的 最具影响力奖(Engineering Impact Award)。

虽然来自MIT的Dina Katabi和Fadel Adib也设计了一个利用家用通信频段的穿墙雷达,但是他们所采用的是有源雷达接收装置。而UCL设计的是无源雷达,他能够捕获到wifi路由(一般都内置IEEE 802.11b,g,n,ac协议簇),G□□和LTE(2/3g)信号以及其他频段的信号,解决了电池的问题好处是大大的。系统会采集两个信号来对目标物体进行定位,参考信号(reference channel):作为基本信号,一般是由室内的wifi或其他射频发出;监督信号(surveillance channel):用来捕获目标移动发生的多普勒偏移

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Tan是“高频多普勒无源wifi雷达”的发明者之一,他们采用了2个不同频率的信号,并编写了相关的软件,还包括一个基于FPGA的收发器用来显示结果。系统工作时会比较参考信号和监视信号的差别,来解析微弱的频率变化,然后计算和推测墙背后的隐藏目标的位置和移动。

通过调整系统的参数:包括对信号的积分时域和参数的阈值,他们能够捕获到更加细微的动作变化,甚至是手势的改变。虽然目前还无法对捕获的目标立即成像,但是他能够提供一个类似雷达界面的散点显示。根据信号变化,他们就会显示目标位置的改变。相关的论文发表在4月份召开的2015 IEEE International Conference on Acoustics, Speech and Signal Processing (ICASSP),连接

本文译自 IEEE spectrum,由译者 邻家乖蜀黍 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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