Quantumrun

KREDYT WZROKU:

iStock

Rozpoznawanie Wi-Fi: Jakie inne informacje może dostarczyć Wi-Fi?

Naukowcy przyglądają się, w jaki sposób sygnały Wi-Fi mogą być wykorzystywane poza zwykłym połączeniem internetowym.

Autor:
nazwisko autora
Foresight Quantumrun
23 lutego 2023 r.

Podsumowanie spostrzeżeń

Od początku XXI wieku Wi-Fi było używane tylko do łączenia urządzeń. Jednak jest on stopniowo wykorzystywany jako radar ze względu na jego zdolność do zmian i dostosowywania się do zmian środowiskowych. Wykrywając zakłócenia w sygnałach Wi-Fi, które powstają, gdy osoba wchodzi na ścieżkę komunikacji między routerem bezprzewodowym a urządzeniem inteligentnym, można określić lokalizację i rozmiar tej osoby.

Kontekst rozpoznawania Wi-Fi

Fala radiowa to sygnał elektromagnetyczny przeznaczony do przesyłania danych drogą powietrzną na stosunkowo duże odległości. Fale radiowe są czasami określane jako sygnały o częstotliwości radiowej (RF). Sygnały te wibrują z bardzo wysoką częstotliwością, pozwalając im podróżować przez atmosferę jak fale w wodzie.

Fale radiowe są używane od wielu lat i umożliwiają nadawanie muzyki przez radia FM oraz przesyłanie filmów wideo do telewizorów. Ponadto fale radiowe są głównym sposobem przesyłania danych w sieci bezprzewodowej. Dzięki szeroko rozpowszechnionym sygnałom Wi-Fi te fale radiowe mogą wykrywać ludzi, przedmioty i ruchy na tyle, na ile sygnał może nadawać, nawet przez ściany. Im więcej inteligentnych urządzeń domowych zostanie dodanych do sieci, tym płynniejsze i skuteczniejsze będą te transmisje.

Obszarem, który jest coraz częściej badany pod kątem rozpoznawania Wi-Fi, jest rozpoznawanie gestów. Według Association of Computer Machinery (ACM) rozpoznawanie ludzkich gestów przez Wi-Fi jest możliwe, ponieważ gest tworzy szereg czasowy zmian odbieranego surowego sygnału. Jednak podstawową trudnością w budowaniu szeroko rozpowszechnionego systemu rozpoznawania gestów jest to, że związek między każdym gestem a serią zmian sygnału nie zawsze jest spójny. Na przykład ten sam gest wykonany w różnych miejscach lub z różnymi orientacjami wytwarza zupełnie nowe sygnały (wariacje).

Zakłócający wpływ

Aplikacje do wykrywania Wi-Fi mogą pomóc regulować ogrzewanie i chłodzenie na podstawie liczby obecnych osób, a nawet ograniczyć obłożenie podczas pandemii. Bardziej zaawansowane anteny i uczenie maszynowe mogą wykrywać częstość oddechów i bicie serca. W związku z tym naukowcy testują, w jaki sposób wykrywające technologie Wi-Fi mogą być wykorzystywane w badaniach medycznych.

Na przykład w 2017 roku naukowcy z Massachusetts Institute of Technology (MIT) znaleźli sposób na bezprzewodowe przechwytywanie danych dotyczących wzorców snu z domu pacjenta. Ich urządzenie wielkości laptopa wykorzystuje fale radiowe do odbijania się od osoby, a następnie analizuje sygnały za pomocą inteligentnego algorytmu, aby dokładnie rozszyfrować wzorce snu pacjenta.

Zamiast ograniczać się do obserwacji snu osoby w nocnym laboratorium co kilka miesięcy, to nowe urządzenie pozwoliłoby ekspertom monitorować kogoś przez wiele godzin lub tygodni. Oprócz pomocy w diagnozowaniu i zdobywaniu wiedzy na temat zaburzeń snu, może być również wykorzystany do badania wpływu leków i chorób na jakość snu. Ten system RF rozszyfrowuje fazy snu z 80-procentową dokładnością, wykorzystując kombinację informacji o oddychaniu, pulsie i ruchach, co jest mniej więcej takim samym poziomem precyzji, jak laboratoryjne testy EEG (elektroencefalogram).

Wzrost popularności i przypadków użycia rozpoznawania Wi-Fi stworzył potrzebę nowych standardów. W 2024 roku Instytut Inżynierów Elektryków i Elektroników opublikuje nowy standard 802.11 przeznaczony specjalnie do wykrywania, a nie komunikacji.

Implikacje rozpoznawania Wi-Fi

Szersze implikacje rozpoznawania Wi-Fi mogą obejmować:

Centra handlowe i firmy reklamowe wykorzystują Wi-Fi do określania ruchu pieszego i monitorowania zachowań i wzorców zachowań konsumentów w danej lokalizacji.
Rozpoznawanie gestów staje się coraz bardziej niezawodne, ponieważ systemy Wi-Fi uczą się dokładniej rozpoznawać ruchy i wzorce. Postępy w tej dziedzinie będą miały wpływ na sposób interakcji konsumentów z otaczającymi ich urządzeniami.
Coraz więcej inteligentnych urządzeń integrujących funkcje rozpoznawania Wi-Fi nowej generacji w swoich projektach, które umożliwiają nowatorskie zastosowania konsumenckie.
Więcej badań nad tym, w jaki sposób systemy rozpoznawania Wi-Fi mogą być wykorzystywane do monitorowania statystyk zdrowotnych w celu wspierania medycznych i inteligentnych urządzeń do noszenia.
Wzmożone badania medyczne prowadzone wyłącznie w oparciu o czujniki i dane Wi-Fi, wspierające zdalną diagnostykę i leczenie.
Rosnące obawy dotyczące sposobów hakowania sygnałów Wi-Fi w celu uzyskania cennych informacji medycznych i behawioralnych.