Распознавание Wi-Fi: какую еще информацию может предоставить Wi-Fi?

• Автор:
• Имя автора

  Квантумран Форсайт
• 23 февраля 2023

Сводка статистики

С начала 2000-х Wi-Fi использовался только для подключения устройств. Тем не менее, он постепенно используется в качестве радара из-за его способности изменяться и адаптироваться к изменениям окружающей среды. Обнаружив нарушение сигналов Wi-Fi, вызванное тем, что человек входит в канал связи между беспроводным маршрутизатором и интеллектуальным устройством, можно определить местоположение и размер этого человека. 

Контекст распознавания Wi-Fi

Радиоволна — это электромагнитный сигнал, предназначенный для передачи данных по воздуху на относительно большие расстояния. Радиоволны иногда называют радиочастотными (РЧ) сигналами. Эти сигналы вибрируют на очень высокой частоте, что позволяет им проходить сквозь атмосферу подобно волнам в воде. 

Радиоволны использовались в течение многих лет и обеспечивают средства, с помощью которых музыка передается по FM-радио, а видео отправляются на телевизоры. Кроме того, радиоволны являются основным средством передачи данных по беспроводной сети. С широко распространенными сигналами Wi-Fi эти радиоволны могут обнаруживать людей, объекты и движения, насколько сигнал может передаваться, даже через стены. Чем больше умных домашних устройств будет добавлено в сети, тем более плавной и эффективной будет эта передача.

Область, которая все больше изучается в области распознавания Wi-Fi, — это распознавание жестов. По данным Ассоциации компьютерной техники (ACM), распознавание сигналов Wi-Fi человеческих жестов возможно, потому что жест создает временной ряд вариаций полученного необработанного сигнала. Однако основная трудность в построении широко распространенной системы распознавания жестов заключается в том, что связь между каждым жестом и серией вариаций сигнала не всегда постоянна. Например, один и тот же жест, выполненный в разных местах или с разной ориентацией, дает совершенно новые сигналы (вариации).

Разрушительное воздействие

Приложения для обнаружения Wi-Fi могут помочь регулировать отопление и охлаждение в зависимости от того, сколько людей присутствует, или даже ограничивать количество людей во время пандемии. Более продвинутые антенны и машинное обучение могут определять частоту дыхания и сердцебиение. Таким образом, исследователи проверяют, как технологии зондирования Wi-Fi можно использовать в медицинских исследованиях. 

Например, в 2017 году исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) нашли способ беспроводного сбора данных о характере сна пациента дома. Их устройство размером с ноутбук использует радиоволны для отражения от человека, а затем анализирует сигналы с помощью интеллектуального алгоритма, чтобы точно расшифровать характер сна пациента.

Вместо того, чтобы ограничиваться наблюдением за сном человека в ночной лаборатории каждые несколько месяцев, это новое устройство позволит экспертам наблюдать за человеком в течение нескольких часов или недель. Помимо помощи в диагностике и получении дополнительной информации о нарушениях сна, его также можно использовать для изучения того, как лекарства и болезни влияют на качество сна. Эта РЧ-система расшифровывает стадии сна с точностью до 80%, используя комбинацию информации о дыхании, пульсе и движениях, что примерно соответствует уровню точности лабораторных тестов ЭЭГ (электроэнцефалограммы).

Увеличение популярности и вариантов использования распознавания Wi-Fi создало потребность в новых стандартах. В 2024 году Институт инженеров по электротехнике и радиоэлектронике выпустит новый стандарт 802.11 специально для датчиков, а не для связи.

Последствия распознавания Wi-Fi

Более широкие последствия распознавания Wi-Fi могут включать: 

• Коммерческие центры и рекламные агентства используют Wi-Fi для определения посещаемости и отслеживания поведения и моделей поведения потребителей в зависимости от местоположения.
• Распознавание жестов становится все более надежным, поскольку системы Wi-Fi учатся более точно распознавать движения и шаблоны. Достижения в этой области повлияют на то, как потребители взаимодействуют с окружающими их устройствами.
• Все больше интеллектуальных устройств интегрируют в свои конструкции функции распознавания Wi-Fi следующего поколения, которые позволяют реализовать новые варианты использования потребителями.
• Дополнительные исследования того, как системы распознавания Wi-Fi можно использовать для мониторинга статистики здоровья для поддержки медицинских и интеллектуальных носимых устройств.
• Расширение медицинских исследований, проводимых исключительно на основе датчиков и данных Wi-Fi, поддерживающих удаленную диагностику и лечение.
• Растут опасения по поводу того, как сигналы Wi-Fi могут быть взломаны для получения ценной медицинской и поведенческой информации.

Вопросы для рассмотрения

• Как вы используете сигналы Wi-Fi помимо подключения к Интернету?
• Каковы потенциальные проблемы взлома систем распознавания Wi-Fi?