Redes não convencionais: como detectar água em uma bolsa usando Wi-Fi
Um grupo de pesquisadores americanos publicou um estudo (
PDF ), que descreveu um método para reconhecer objetos suspeitos na bagagem usando Wi-Fi regular. "Objetos suspeitos" aqui são objetos de metal e líquidos.
Mais sobre como isso funciona.
/ PxHere / PDComo o detector Wi-Fi funciona
Metais e líquidos interferem no sinal sem fio. As sacolas são feitas de tecido ou plástico - através delas, o sinal Wi-Fi passa com facilidade. Portanto, torna-se possível usar informações de status do canal (
CSI ) para detectar objetos suspeitos em malas.
Os pesquisadores desenvolveram um sistema especial que requer apenas dispositivos Wi-Fi com duas ou três antenas. Ele analisa o CSI, dependendo de um conjunto de parâmetros: amplitude, frequência e fase do sinal sem fio, e avalia suas alterações (denominadas
esmaecimento ).
Em particular, para calcular o CSI complexo para cada frequência de subportadora, a fórmula é usada:
onde H (f
k ) é a resposta do canal à frequência da subportadora com a frequência central f
k , e | H (f
k ) | e ∠H (f
k ) denotam a amplitude e a fase, respectivamente. Outras fórmulas para cálculos são descritas em detalhes no próprio estudo (
nas páginas 4–6 ).
Trabalhos adicionais são realizados em duas etapas. Primeiro, a presença de objetos suspeitos é determinada e, em seguida, seu tipo.
Uma bolsa ou mala é colocada mais próxima da antena transmissora para determinar se há alguma distorção CSI. No segundo estágio, as duas antenas são usadas - um receptor, um transmissor. Eles estão posicionados nas proximidades para interceptar o sinal refletido no objeto. Nesse caso, o método
k- vizinho mais próximo (
k-NN ) é usado para selecionar subportadoras de frequência.
Objetos metálicos de diferentes formas e diferentes volumes de líquido distorcem os parâmetros do sinal de diferentes maneiras. Por exemplo, quanto maior a amplitude do sinal refletido, mais líquido na garrafa condicional.
O ciclo completo do sistema é assim:
Os pesquisadores testaram o sistema por seis meses em quinze objetos, que foram aleatoriamente colocados em seis sacos diferentes. Os resultados dos experimentos mostraram que sua instalação é capaz de determinar a presença de objetos suspeitos com suculência de até 95%. A precisão da determinação do material foi de 90%, e o erro na medição do volume de líquido e do tamanho dos objetos metálicos foi de 16 ml e 0,5 cm, respectivamente.
Segundo os autores do estudo, o sistema desenvolvido pode ser útil para despachar malas e bagagens em museus, aeroportos, escolas, estações de trem e assim por diante. O Wi-Fi-check será mais rápido, mais barato e não violará o espaço pessoal das pessoas (em contraste com a pesquisa "manual").
De que outra forma eles usam Wi-Fi
Parece uma técnica que usa informações sobre o status do canal sem fio (CSI),
aplicado por cientistas da Universidade da Colúmbia Britânica (Canadá). Em seu estudo (
PDF ), eles descreveram como usar o CSI para monitorar a situação das pessoas: elas estão sentadas, em pé ou em movimento.
Dependendo da posição, o corpo humano reflete sinais de maneira diferente (cria interferências diferentes). Descobriu-se que cada pose tem um CSI único. Segundo os pesquisadores, a tecnologia poderá encontrar aplicações nas áreas da saúde (o sistema notificará os médicos sobre quedas de pacientes) e segurança (o Wi-Fi se tornará uma espécie de sensor de movimento).
/ Pexels / PDUma abordagem semelhante foi
proposta por um grupo de pesquisadores dos Estados Unidos. Apenas para monitorar a atividade e o movimento das pessoas na sala, eles usam todos os dispositivos conectados: laptops, geladeiras inteligentes, televisões e assim por diante.
E pesquisadores da Noruega
decidiram usar a tecnologia sem fio para contar o número de passageiros em ônibus. O dispositivo instalado na cabine captura os sinais de Wi-Fi dos dispositivos móveis de todas as pessoas e conta seu número. Isso ajudará a avaliar com mais precisão o fluxo de passageiros e ajustar o movimento do transporte público.
Assim, o Wi-Fi pode ser usado não apenas para transferência de dados. A tecnologia pode ser útil para detectar objetos suspeitos, regular o tráfego, cuidar de idosos e crianças, além de proteger a casa dos assaltantes.
A vantagem da abordagem é que, para a operação de tais sistemas, não é necessário comprar hardware adicional ou "travar" os sensores nas pessoas. Uma rede Wi-Fi doméstica normal é suficiente - você só precisa configurar seus dispositivos de uma certa maneira.
Alguns materiais do blog corporativo da VAS Experts: