वाईफ़ाई राउटर की आंखों के माध्यम से दुनिया

दुनिया को पूरी तरह से अलग रोशनी में देखने के प्रयासों की कहानी और आखिरकार इसने एक ऐसे उपकरण का निर्माण किया जो आपको वाईफाई को "देखने" की अनुमति देता है। प्रक्रिया लोकप्रिय ESP8266 मॉड्यूल का उपयोग करेगी। दुर्भाग्य से, Arduino Arduino के बिना भी नहीं करेगा।


एन-साल पहले, जर्मनी के युवा शोधकर्ताओं के एक समूह ने केवल एक सेंसर के आधार पर थर्मल इमेजर की अवधारणा का वर्णन किया था । डिवाइस के संचालन का सार इस प्रकार था: दो सर्वो के डिजाइन का उपयोग करके, आईआर सेंसर को क्रमिक रूप से ऊर्ध्वाधर और क्षैतिज रूप से वांछित क्षेत्र में निर्देशित किया गया था, धीरे-धीरे छवि को स्कैन कर रहा था। इस तरह के एक दिलचस्प समाधान ने डिवाइस की कीमत को काफी कम करना संभव बना दिया, और तापमान वितरण की दिलचस्प तस्वीरें प्राप्त करें, जैसे कि ये:

छवि का यांत्रिक स्कैन सिस्टम - और यह वही है जो सर्वो की डिजाइन है, एक बहुत ही महत्वपूर्ण बात है। इस तरह के उपकरण के निर्माण के तुरंत बाद, सवाल उठता है - क्यों आईआर सेंसर को किसी और चीज से प्रतिस्थापित नहीं किया जाता है जो एक ही सिद्धांत का उपयोग करने की अनुमति देगा, उदाहरण के लिए, रेडियो तरंगें?
मानव आंख, हालांकि एक बल्कि जटिल, लेकिन बहुत सीमित उपकरण है। हम जो प्रकाश देखते हैं, वह विद्युत चुम्बकीय विकिरण के स्पेक्ट्रम का एक बहुत छोटा हिस्सा है।

त्रासदी के पैमाने को दर - हमारे आसपास की दुनिया के बारे में अधिकांश जानकारी बस हमसे छिपी हुई है। बेशक, प्राकृतिक रूपरेखा का विस्तार करना और प्रकृति द्वारा उल्लिखित सीमाओं से परे देखने की क्षमता हासिल करना बहुत अच्छा होगा। इसलिए, मैकेनिकल स्वीप सिस्टम का उपयोग करके निम्नलिखित प्रयोग किए गए।

तकनीक का परीक्षण करने के लिए, मैंने एक सरल "सिंगल-पिक्सेल" कैमरा बनाया जो पहले से ही दिखाई देने वाली रेंज में काम करता है जो हमारे लिए परिचित है। मैंने सेंसर के रूप में एक चीनी खिलौना कार से सौर बैटरी का उपयोग किया:

बेशक, इस तरह के एक फोटोकेल का क्षेत्र बहुत बड़ा है, जिसका अर्थ है कि यह किसी भी तरह से एक संकीर्ण क्षेत्र प्रदान करने के लिए आवश्यक है, इसलिए हम टॉर्च से इसमें एक लेंस जोड़ देंगे। हम सर्वो पर डालते हैं और Arduino से जुड़ते हैं।

सौर बैटरी भविष्य की छवि के वांछित क्षेत्र में घूमती है, जिसके बाद नियंत्रक एक संकेत पढ़ता है जो बैटरी पर प्रकाश घटना की मात्रा के लिए आनुपातिक है। बेशक, ऐसा कैमरा अंततः एक काले और सफेद छवि का उत्पादन करेगा।
क्यूटी का उपयोग करके स्कैन परिणामों को संसाधित करने के लिए, एक सरल इंटरफ़ेस के साथ एक कार्यक्रम लागू किया गया था। (कैसे Arduino और Qt के बीच संचार को लागू करने के बारे में सबक आसानी से यूट्यूब पर प्राप्त किया जा सकता है)। कार्यक्रम में मैनुअल और QGraphicsScene फ़ील्ड के मैन्युअल नियंत्रण के लिए बटनों की एक जोड़ी होती है, जहाँ वर्ग-पिक्सेल खींचे जाते हैं, जिनमें से रंग एक विशेष बिंदु पर संकेत के परिमाण पर निर्भर करता है। उपयोग सरल है - पहले, ड्राइव को मैन्युअल रूप से भविष्य की छवि के ऊपरी बाएं बिंदु पर निर्देशित किया जाता है, जिसके बाद उस क्षेत्र का एक स्वचालित स्कैन जिसके दौरान चित्र बनाया जाता है। यहाँ इस सब से क्या निकला है:

इस दृश्य में क्या दर्शाया गया है? बेशक, यह शूटिंग के लिए सबसे स्पष्ट विषय है यदि आपका कैमरा सौर बैटरी है - यह सूर्य है।

फिर भी, कमरे की प्रकाश व्यवस्था में पर्याप्त चित्र प्राप्त करने के लिए बैटरी सिग्नल बहुत कमजोर है, क्योंकि यह एक फोटोरिसेस्टर के साथ बदल दिया गया था, और टॉर्च से लेंस ने टूटे थिएटर दूरबीन के आधे हिस्से को रास्ता दिया।

तारों का आरेख

यह निर्माण अधिक सफल हुआ, और यह पहले से ही कम या अधिक पहचानने योग्य तस्वीरें लेने के लिए संभव था: सड़क पर
झूमर

मशीन

खिड़की से देखें

और यहां तक ​​कि आकाश में बादल

इस परिणाम से संतुष्ट होने के बाद, मैंने फैसला किया कि आखिरकार एक फुल-रेडियो रेडियो इमेजर बनाने का समय था, एक दिशात्मक ऐन्टेना के साथ फोटोस्टोरिस्टर की जगह। इसके लिए सबसे उपयुक्त रेंज माइक्रोवेव है, क्योंकि एक दिशात्मक एंटीना ज्यादा जगह नहीं लेता है, और आज हमारे जीवन में ऐसे कई उपकरण हैं जो सावधानीपूर्वक इस रेंज में उत्सर्जन करते हैं।

सबसे पहले मैंने एक हॉर्न एंटीना का उपयोग करने का फैसला किया, जो कार रडार डिटेक्टरों में है (वे आमतौर पर 10.525 गीगाहर्ट्ज़ या 24.15 गीगाहर्ट्ज़ की सीमा में काम करते हैं)। इस तरह के डिटेक्टर के सर्किट से ज्ञात विकिरण के मूल्य के आनुपातिक संकेत को अलग करने के प्रयास असफल थे, संभवतः मेरे ज्ञान की कमी के कारण, और संभवतः इसलिए क्योंकि यह बिल्कुल भी नहीं है, क्योंकि यह तुलना के सिद्धांत द्वारा काम करता है। (इस चमत्कार को इकट्ठा करने वाले चीनी भाइयों को नमस्कार)। निश्चित रूप से मैं खुद एंटीना को बाहर निकालना चाहता था और अपना खुद का कुछ बनाना चाहता था, लेकिन मैंने इसके लिए एक अच्छी डिवाइस को तोड़ना शुरू नहीं किया।
दूसरी बात जो मेरे दिमाग में आई, वह थी एक योजना के अनुसार एक फ़ील्ड डिटेक्टर का निर्माण करना जो शौकिया रेडियो पोर्टल्स पर प्रचुर मात्रा में पाया जाता है और एक होममेड दिशात्मक ऐन्टेना को इसमें संलग्न करता है, उदाहरण के लिए, हरचेनो बीक्राट का उत्पादन करने के लिए बहुत लोकप्रिय और बल्कि सरल। लेकिन जैसा कि यह निकला, सबसे महत्वपूर्ण तत्व - माइक्रोवेव डिटेक्टर डायोड को ढूंढना बहुत मुश्किल है, खोना आसान है, और आम तौर पर इसे बहुत खर्च होता है, इसलिए मुझे सही हिस्से को खोजने के लिए लंबा और कठिन होना पड़ा।
कुछ समय बाद, मैं सोवियत काल से एक जर्मेनियम डिटेक्टर डायोड प्राप्त करने और निम्नलिखित सर्किट को इकट्ठा करने में कामयाब रहा:

परिणामी डिवाइस ने आत्मविश्वास से काम किया, लेकिन बहुत कम दूरी पर, विकिरण स्रोत के रूप में कार्य करने वाले मोबाइल फोन से 5-10 सेमी। यह, ज़ाहिर है, कार्य के लिए पर्याप्त नहीं था।

इन सभी परीक्षाओं के बाद, मुझे आखिरकार ESP8266 मॉड्यूल मिला, जो पाए गए एक्सेस पॉइंट्स के RSSI (प्राप्त वाईफाई सिग्नल स्तर का संकेतक) प्रदर्शित कर सकता है । ऐसा करने के लिए, मॉड्यूल के मानक फर्मवेयर में AT + CWLAP कमांड का उपयोग करें। मैंने इस सुविधा को लागू करने का फैसला किया है, जो पहले बताए गए घर-निर्मित वाईफाई-निर्देशित बाइकाड्रैट एंटीना के साथ मिलकर किया गया था। इस प्रकार, प्रौद्योगिकी का यह चमत्कार दिखाई दिया:

वायरिंग आरेख

ESP8266 खुद एंटीना की पीठ पर चढ़ा हुआ है और तांबे की चादरों से अच्छी तरह से परिरक्षित है। प्रकाशयुक्त अंक स्पंदित डीसी-डीसी कनवर्टर के आउटपुट पर वोल्टेज दिखाते हैं, जो कि बिजली की आपूर्ति से 12 वी से 3.3 वी तक कम होता है, जो काम करने के लिए मॉड्यूल के लिए आवश्यक है (यह बहुत ही प्रचंड है, इसलिए अरडिनो से इसे खिलाना अस्थिर संचालन से भरा है)।
Arduino अभी भी इमदादी ड्राइव का प्रबंधन करता है और SoftwareSerial लाइब्रेरी का उपयोग करके ESP8266 पर AT कमांड भी भेजता है। मुश्किल पुस्तकालयों में से एक - मानक पुस्तकालयों के बजाय SoftwareSerial और सर्वो, मुझे उनके समकक्षों पर स्विच करना पड़ा, क्योंकि मूल लोग संघर्ष करते हैं जब एक साथ उपयोग किया जाता है।
बेशक, आप रिप्रोच सुन सकते हैं कि Arduino यहां एक अतिरिक्त तत्व है, क्योंकि ESP8266 स्वयं इस तरह की कार्यक्षमता का सामना कर सकता है। लेकिन ऐसा ऐतिहासिक रूप से हुआ कि डिवाइस के निर्माण के दौरान, मैंने शुरू में अंतिम डिवाइस के केंद्रीय लिंक के रूप में अरुडिनो पर ध्यान केंद्रित किया और ईएसपी 8266 एक तरह के सेंसर की भूमिका निभाता है।
क्यूटी कार्यक्रम, "सौर कैमरा" के लिए लिखा गया है, महत्वपूर्ण शोधन किया गया है।

कार्यक्रम का अंतिम संस्करण

क्षेत्र को स्कैन करने के दौरान, प्रत्येक एक्सेस पॉइंट के लिए सिग्नल वैल्यूज़ का एक सरणी बनाया जाता है, जो आपको स्कैन के अंत में विभिन्न वाईफाई राउटर "चमक" देखने की अनुमति देता है, और यहां तक ​​कि उनके अनुमानित स्थान का अनुमान लगाने का भी प्रयास करता है। किसी विशेष बिंदु पर सिग्नल जितना मजबूत होगा, संबंधित पिक्सेल के नीले रंग का रंग उतना ही तेज होगा।

और अंत में, डिवाइस को मेरे घर के विभिन्न हिस्सों में रखकर, मुझे निम्नलिखित चित्र मिले। सौभाग्य से, मेरे घर में बहुत सारे वाईफाई नेटवर्क हैं, और एक समान दिशात्मक ऐन्टेना के साथ आप बहुत दूरदराज के लोगों को भी पकड़ सकते हैं।

सोफा और कालीन का टुकड़ा। यदि आप ध्यान देते हैं, तो दूसरों की तुलना में बहुत उच्च गुणवत्ता वाली छवि बिंदु "स्काईनेट" पर प्राप्त की जाती है - यह मेरा होम राउटर है। वह फिल्मांकन के स्थान के सबसे करीब है, जो स्पष्ट रूप से प्रक्रिया में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है।

फिर से झूमर। कुछ नेटवर्क से सिग्नल छत से या झूमर से परिलक्षित नहीं होते हैं। सबसे अधिक संभावना है, इन संकेतों के आधार पर, आप ट्रांसमीटर के भौतिक स्थान को निर्धारित करने का प्रयास कर सकते हैं।

पानी से भरा एक बाथटब। जैसा कि सभी जानते हैं, पानी के नीचे रेडियो तरंगें खराब तरीके से प्रसारित होती हैं।

यह ध्यान देने योग्य है कि दृश्यमान रेंज में तस्वीरें केवल स्कैन किए गए क्षेत्र के अनुरूप हैं। यह भी ध्यान में रखना आवश्यक है कि ऑपरेशन के दौरान ऐन्टेना किसी तरह गोलार्ध का वर्णन करता है, और यह परिणाम को भी प्रभावित करता है। संकल्प, सिद्धांत रूप में, केवल ऐन्टेना के पाठ्यक्रम तक सीमित है और पूरे क्षेत्र को घेरने में लगने वाला समय। इसके अलावा, प्रत्येक पिक्सेल के लिए डेटा प्राप्त करने के लिए 4-5 सेकंड की आवश्यकता होती है। मैं कम धुंधली छवियां प्राप्त करना चाहूंगा, लेकिन इसके लिए एक संकीर्ण विकिरण पैटर्न के साथ एंटीना की आवश्यकता होती है।

स्रोत कोड, Arduino के लिए एक स्केच सहित

Source: https://habr.com/ru/post/hi392555/