Wi-Fi-Erkennung: Welche anderen Informationen kann Wi-Fi liefern?

• Autor:
• Autorenname

  Quantumrun-Vorausschau
• 23. Februar 2023

Zusammenfassung der Einblicke

Seit Anfang der 2000er Jahre wurde WLAN nur noch zur Verbindung von Geräten genutzt. Aufgrund seiner Fähigkeit, sich zu verändern und sich an Umweltveränderungen anzupassen, wird es jedoch zunehmend als Radar eingesetzt. Durch die Erkennung der Störung der Wi-Fi-Signale, die entsteht, wenn eine Person den Kommunikationspfad zwischen einem WLAN-Router und einem Smart-Gerät betritt, ist es möglich, den Standort und die Größe dieser Person zu bestimmen. 

Wi-Fi-Erkennungskontext

Eine Radiowelle ist ein elektromagnetisches Signal, das dazu dient, Daten über relativ große Entfernungen durch die Luft zu übertragen. Funkwellen werden manchmal als Hochfrequenzsignale (RF) bezeichnet. Diese Signale schwingen mit einer sehr hohen Frequenz und breiten sich so wie Wellen im Wasser durch die Atmosphäre aus. 

Radiowellen werden seit vielen Jahren verwendet und ermöglichen die Übertragung von Musik über UKW-Radios und die Übertragung von Videos an Fernsehgeräte. Darüber hinaus sind Funkwellen das wichtigste Mittel zur Datenübertragung über ein drahtloses Netzwerk. Bei weit verbreiteten Wi-Fi-Signalen können diese Funkwellen Personen, Objekte und Bewegungen erkennen, soweit das Signal übertragen werden kann, sogar durch Wände hindurch. Je mehr Smart-Home-Geräte zu Netzwerken hinzugefügt werden, desto reibungsloser und effektiver werden diese Übertragungen.

Ein Bereich, der bei der Wi-Fi-Erkennung zunehmend untersucht wird, ist die Gestenerkennung. Laut der Association of Computer Machinery (ACM) ist die Wi-Fi-Signalerkennung menschlicher Gesten möglich, weil eine Geste eine Zeitreihe von Variationen des empfangenen Rohsignals erzeugt. Die Hauptschwierigkeit beim Aufbau eines weit verbreiteten Gestenerkennungssystems besteht jedoch darin, dass die Beziehung zwischen jeder Geste und der Reihe von Signalvariationen nicht immer konsistent ist. Beispielsweise erzeugt die gleiche Geste an verschiedenen Orten oder mit unterschiedlicher Ausrichtung völlig neue Signale (Variationen).

Störende Wirkung

Anwendungen zur Wi-Fi-Erkennung können dazu beitragen, die Heizung und Kühlung basierend auf der Anzahl der anwesenden Personen zu regulieren oder sogar die Belegung während einer Pandemie zu begrenzen. Fortschrittlichere Antennen und maschinelles Lernen können Atemfrequenz und Herzschlag erkennen. Daher testen Forscher, wie WLAN-Sensortechnologien für medizinische Studien genutzt werden können. 

Beispielsweise fanden Forscher des Massachusetts Institute of Technology (MIT) im Jahr 2017 eine Möglichkeit, Daten über Schlafmuster drahtlos vom Zuhause eines Patienten aus zu erfassen. Ihr Laptop-großes Gerät nutzt Radiowellen, um von einer Person reflektiert zu werden, und analysiert die Signale dann mit einem intelligenten Algorithmus, um die Schlafmuster des Patienten genau zu entschlüsseln.

Anstatt alle paar Monate den Schlaf einer Person in einem Nachtlabor zu beobachten, können Experten mit diesem neuen Gerät jemanden stunden- oder wochenlang überwachen. Es hilft nicht nur dabei, Schlafstörungen zu diagnostizieren und mehr darüber zu erfahren, sondern könnte auch dazu verwendet werden, zu untersuchen, wie Medikamente und Krankheiten die Schlafqualität beeinflussen. Dieses HF-System entschlüsselt Schlafstadien mit einer Genauigkeit von 80 Prozent, indem es eine Kombination aus Informationen zu Atmung, Puls und Bewegungen verwendet, was ungefähr dem gleichen Präzisionsniveau entspricht wie laborbasierte EEG-Tests (Elektroenzephalogramm).

Die zunehmende Beliebtheit und Anwendungsfälle der Wi-Fi-Erkennung haben einen Bedarf an neuen Standards geschaffen. Im Jahr 2024 wird das Institute of Electrical and Electronics Engineers einen neuen 802.11-Standard veröffentlichen, der speziell für die Sensorik und nicht für die Kommunikation gedacht ist.

Auswirkungen der Wi-Fi-Erkennung

Weitere Auswirkungen der Wi-Fi-Erkennung können sein: 

• Einkaufszentren und Werbefirmen nutzen WLAN, um den Fußgängerverkehr zu ermitteln und standortspezifisches Verbraucherverhalten und -muster zu überwachen.
• Die Gestenerkennung wird zuverlässiger, da Wi-Fi-Systeme lernen, Bewegungen und Muster genauer zu erkennen. Fortschritte in diesem Bereich werden sich auf die Art und Weise auswirken, wie Verbraucher mit den Geräten in ihrer Umgebung interagieren.
• Immer mehr intelligente Geräte integrieren Wi-Fi-Erkennungsfunktionen der nächsten Generation in ihre Designs, die neuartige Verbraucheranwendungsfälle ermöglichen.
• Weitere Forschung darüber, wie Wi-Fi-Erkennungssysteme zur Überwachung von Gesundheitsstatistiken zur Unterstützung medizinischer und intelligenter Wearables eingesetzt werden können.
• Verstärkte medizinische Forschung, die ausschließlich auf WLAN-Sensoren und -Daten basiert und Ferndiagnosen und -behandlungen unterstützt.
• Zunehmende Bedenken darüber, wie WLAN-Signale gehackt werden können, um wertvolle medizinische und Verhaltensinformationen abzurufen.

Fragen zu berücksichtigen

• Wie nutzen Sie Ihre WLAN-Signale über die Internetverbindung hinaus?
• Was sind die potenziellen Herausforderungen, wenn WLAN-Erkennungssysteme gehackt werden?