小心,家中路由器發(fā)出的WiFi信號可能會(huì)讓你家變“透明”
澎湃新聞?dòng)浾?王燦 來源:澎湃新聞
連接沒有密碼的公共WiFi時(shí),有可能會(huì)泄露你電子設(shè)備中的部分信息。不過,你可能做夢都想不到,你自己家的無線路由器也有可能讓你家變得“透明”——家中的空間結(jié)構(gòu)可能將一覽無遺。
4月28日,科學(xué)雜志報(bào)道稱,物理學(xué)家首次使用WiFi發(fā)射機(jī)的無線電波,編碼制作了真實(shí)物體的3D圖像的全息圖。這一幕和《星球大戰(zhàn)》里萊婭公主用全息圖向歐比旺求助的場景類似。原則上,這種技術(shù)可以僅通過使用室內(nèi)泄露出的WiFi信號,就能讓室外的人“看到”室內(nèi)。不過,有研究者稱,這種“窺探”方式可能說起來容易做起來難。
據(jù)科學(xué)(Science)雜志報(bào)道,德國慕尼黑技術(shù)大學(xué)(TUM)量子傳感器專家Friedemann Reinhard稱,這個(gè)想法在幾年前就有了。Reinhard說,當(dāng)時(shí)他們在午餐中討論通過Wi-Fi信號將會(huì)看到怎樣的世界。Reinhard稱,很明顯的是,如果想要通過Wi-Fi看到世界,這就需要制作全息圖。
相機(jī)通過收集從物體反射的光并將其聚焦到屏幕上來產(chǎn)生圖像,以創(chuàng)建更大或更小強(qiáng)度的2D圖案:照片。相比之下,所謂的全息圖則更充分地利用了光的波動(dòng)性,通常全息圖使用的光源是激光。將一束激光分為兩束,其中一半從物體上反射到感光板上,另一半光束直接照射在感光板上。兩組光波發(fā)生干涉會(huì)產(chǎn)生明暗的斑點(diǎn),即全息圖。
Physical Review Letters 圖
如今,TUM的Reinhard和本科生Philipp Holl已使用Wi-Fi路由器發(fā)射的無線電波而不是激光,生成了一個(gè)薄鋁十字交叉的全息圖。他們將研究發(fā)表在物理評論快報(bào)上,其是由美國物理學(xué)會(huì)主辦的高水平物理學(xué)術(shù)期刊。
他們的實(shí)驗(yàn)并不是依賴Wi-Fi信號中用于編碼的數(shù)十億數(shù)字字節(jié)的信息,依靠的信號是干凈的相干波。然而,研究人員并不用感光板記錄關(guān)鍵的干涉圖案,而是用Wi-Fi接收器記錄它,并在計(jì)算機(jī)中重構(gòu)。他們將一個(gè)Wi-Fi發(fā)射機(jī)放置在房間內(nèi),位于薄鋁十字架后0.9米處。然后他們將標(biāo)準(zhǔn)的Wi-Fi接收器放在十字架前面1.4米處,并將其慢慢地來回移動(dòng),以繪制一個(gè)代替感光板的“虛擬屏幕”。而且,它們沒有將一個(gè)單獨(dú)的基準(zhǔn)光束直接射入屏幕,而是在幾米遠(yuǎn)處放置了第二個(gè)固定的接收器,在那里可以看到發(fā)射器的直視圖。
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對于虛擬屏幕上的每個(gè)點(diǎn),研究人員都比較了兩個(gè)接收器同時(shí)接收到的信號,并通過繪制由鋁十字架引起的延遲來制作全息圖。虛擬全息圖不完全像傳統(tǒng)的全息圖,因?yàn)檠芯咳藛T通過照射更多的無線電波無法恢復(fù)對象的圖像。相反,科學(xué)家們用計(jì)算機(jī)及時(shí)地測算無線電波從屏幕向后方碰到物體的距離。然后,十字架就顯現(xiàn)出來了。
美國鹽湖城猶他大學(xué)電氣工程師Neal Patwari表示,“從圖像中可以看出有一個(gè)十字架”,“這太令人印象深刻了”。但他警告說,這種方法在混亂的環(huán)境中可能無法正常工作。
此外,因?yàn)榻邮掌骱臀矬w在同一個(gè)房間,所以十字架很容易被看到。Reinhard說,原則上應(yīng)該可以將Wi-Fi接收機(jī)放在室外,并將對象放在里面。然而,加拿大蒙特利爾麥吉爾大學(xué)計(jì)算機(jī)工程師Mark Coates警告說,這樣可能會(huì)很棘手,特別是如果墻上有金屬螺釘,這也會(huì)反射無線電波。Coates沒有參與這個(gè)項(xiàng)目,他說,“來自各個(gè)方向的波,將會(huì)使這種技術(shù)更具挑戰(zhàn)性!
Reinhard最初設(shè)想將一排Wi-Fi傳感器放在工廠的天花板上,使全息圖能更好地跟蹤標(biāo)有射頻識(shí)別標(biāo)簽的產(chǎn)品。Patwari指出,其他研究人員已經(jīng)開發(fā)出更簡單的方法來使用雜散的Wi-Fi信號跟蹤建筑物內(nèi)人員的移動(dòng)。Patwari預(yù)計(jì)這種無線電跟蹤技術(shù)將得到很快發(fā)展,“在5到10年內(nèi),Wi-Fi將更多地用于定位,而不是通信。”
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