مشاهده افراد پشت دیوار با استفاده از امواج وای‌فای؛ فناوری‌ جدیدی برای مبارزه با گروگان‌گیران

صنعت فناوری دوست دارد از امواج رادیویی بیشتر از چیزی که الان هست و محدود به انتقال اطلاعات دیجیتالی است، استفاده کند. بعد از شارژ بی‌سیم و انتقال برق روی این امواج اکنون کاربردهای جدیدی تعریف می‌شود. تصور کنید با روشن کردن وای‌فای گوشی موبایل یا اسمارت‌فون خود از چیزهایی که پشت یک دیوار تاریک هستند، اطلاع پیدا کنید. به‌خصوص، بتوانید تعداد افرادی که آن پشت قایم شدند یا بی‌خبر از حضور شما دارند زندگی می‌کنند را بشمارید و محل دقیق‌شان را تعیین کنید. مسلماً اولین کاربردی که از این فناوری به ذهن می‌رسد، استفاده در تعقیب و گریزهای پلیسی یا گروگان‌گیری‌های پیچیده شهری است. بارها این صحنه‌های تخیلی را در فیلم‌های هالیوودی دیدیم و اکنون در خبرها آمده یک سیستم طراحی شده دانشگاهی واقعاً می‌تواند اجسام متحرک پشت یک دیوار بلند را شناسایی کند.

محققانی از دانشگاه UCL لندن سیستمی برای شناسایی افراد توسط امواج وای‌فای و سیگنال‌های تلفن همراه با استفاده از اثر دوپلر طراحی کردند. این سیستم می‌تواند افراد پشت یک دیوار با ضخامت 25 سانتی‌متر را تشخیص دهد. این سیستم جایزه مخصوص مهندسین امواج رادیویی در گروه مخابرات NI Week 2015 را از آن خود کرده است. در تحقیقات دیگر قبلی، دو دانشجو دانشگاه MIT به نام‌های دینا کاتبی و فادل ادیب یک رادار رادیویی ساخته بودند که با استفاده از باندهای فرکانسی خانگی می‌توانست افراد پشت یک دیوار را شناسایی کند اما این رادار در یک حالت گیرنده – فرستنده کار می‌کند و باید آن سوی دیوار نیز یک دستگاه رادار دیگر باشد.

مزیت سیستمی که در دانشگاه UCL طراحی شده این است که خودش گیرنده و فرستنده سیگنال‌ها است و از آن مهم‌تر اینکه روی فرکانس‌های کاری شبکه‌های وای‌فای (استاندارد 802.11a/b/g/n/ac) کار می‌کند. این استاندارد روی دستگاه‌های موبایل، تبلت، نوت‌بوک، روترهای بی‌سیم و هر چیزی که از شبکه وای‌فای استفاده می‌کند، فعال است. به علاوه، این سیستم می‌تواند با شبکه‌های موبایل LTE و سیستم‌های GSM نیز کار کند. سیستم موقعیت هدف پنهان شده و غیرقابل مشاهده را با مقایسه دو سیگنال شناسایی می‌کند. کانال مرجع سعی می‌کند سیگنال‌های پایه را از منابع اکسس‌پوینت یا RF موجود در محل دریافت و بعد با استفاده از کانال نظارتی، تغییرات امواج دوپلر منعکس شده بر اثر حرکت هدف را محاسبه و مقایسه می‌کند. این سیستم سیگنال‌های دریافت شده از دو کانال مرجع و کانال نظارتی را با یکدیگر مقایسه می‌کند و با استفاده از تغییرات بسیار کوچک ایجاد شده می‌تواند موقعیت هدف را تشخیص دهد. این سیستم با استفاده از دریافت‌کننده‌های FPGA و شرکت سازنده رادارهای پرقدرت وای‌فای مبتنی بر دوپلر و برخی رویکردهای نرم‌افزارمحور طراحی شده است. کانال مرجع می‌تواند هر دستگاه انتشار‌دهنده سیگنال‌های وای‌فای باشد. این روزها کمتر خانه یا ساختمان و خیابانی را می‌تواند پیدا کرد که هیچ دستگاه وای‌فای نداشته باشد. یکی دیگر از کاربردهای این سیستم می‌تواند برای تشخیص ترافیک خودروها باشد.

پیش‌بینی می‌شود با افزایش سرعت پارامترهای محاسباتی و پردازشی و افزایش زمان تجمیع سیگنال‌ها به همراه کاهش آستانه حساسیت بتوان حرکت‌های بسیار کوچک و ظریف را هم دید. مثلاً بتوان حرکت‌ها یک دست را تشخیص داد. در این مرحله این دستگاه نمی‌تواند هیچ‌گونه عکسی از هدف ثبت یا تولید کند و فقط یک طرح ابری پراکنده قرمز رنگ از هدف نشان می‌دهد؛ شبیه همان چیزی که با عینک‌های مادون قرمز می‌توان مشاهده کرد. همین اندازه از ترسیم وضعیت هدف کافی است که نشان بدهد وجود دارد و کجاست. مسلماً در آینده‌ای نزدیک می‌تواند اطلاعات جزئی‌تری از هدف به دست آورد و به سوی ترسیم چهره و چیزهای دیگر رفت.

منبع