Невидимое становится видимым: WiFi теперь "видит" сквозь стены

Исследователи из лаборатории профессора Ясамин Мостофи в UC Santa Barbara представили новый метод, который позволяет создавать высококачественные изображения неподвижных объектов с использованием сигналов WiFi. Основываясь на Геометрической Теории Дифракции, они используют так называемые конусы Келлера для отслеживания контуров объектов. Этот метод позволил, впервые, считывать английский алфавит через стены с помощью WiFi, что ранее считалось сложной задачей из-за детализации букв.

"Изображение статичных объектов с помощью WiFi представляет собой значительное вызов из-за отсутствия движения", - отметила Мостофи, профессор электротехники и компьютерной инженерии. Для решения этой проблемы исследователи сконцентрировались на отслеживании контуров объектов.

Исследования лаборатории Мостофи начались еще в 2009 году. С тех пор они изучают возможности использования радиочастотных сигналов, таких как WiFi, для различных приложений, включая аналитику толпы, идентификацию личности, умное здоровье и умные пространства.

"Когда волна попадает на край объекта, формируется конус исходящих лучей, который, в зависимости от ориентации края, оставляет разные следы на приемнике. Мы разработали математическую модель, которая использует эти следы для определения ориентации краев, создавая таким образом карту контуров сцены", - продолжает Мостофи.

Научные сотрудники также изучили влияние различных параметров, таких как изгиб поверхности, ориентация края, расстояние до приемника и местоположение передатчика на конусы Келлера и их предложенную систему изображения на основе краев.

В экспериментах команда использовала три стандартных WiFi передатчика, которые отправляли радиоволны в область. Приемники WiFi были установлены на беспилотном транспортном средстве, эмулируя приемную сетку при движении.

Используя эту модель, исследователи смогли воссоздать контуры сложных форм, таких как буквы алфавита, отраженные от Wi-Fi сигналов. Однако стоит отметить, что команда из Санта-Барбары не утверждает, что с помощью Wi-Fi можно читать материалы, такие как напечатанные страницы, через твердые стены.

Тем не менее открытие имеет важное практическое значение. Определение неподвижных объектов может быть полезным в таких сферах, как умные дома, структурный мониторинг, поиск и спасение, наблюдение и археологические раскопки.