Med Wi-Fi gennem vægge se

Holografisk analyse af Wi-Fi-data giver 3D-billeder af miljøet

Aluminiumsfoliekrydset, der er synligt i det rigtige billede, kan rekonstrueres fra WLAN-hologrammet. © Friedemann Reinhard / Philipp Holl / TUM; Medie designer / pixabay
læst op

Ligesom røntgenstråler fra routeren: En ny teknologi muliggør tredimensionelle billeder ved hjælp af kommercielt tilgængelige WLAN-sendere. Fra deres stråling kan et hologram genereres og vises på computeren. I fremtiden kan hele værelser scannes gennem en væg. Det gør teknologien interessant til søgning efter begravede mennesker.

Som at se gennem et vindue giver et hologram et tredimensionelt billede. Vi kender hologrammer især fra science fiction-film. Men selv i virkeligheden bliver flere og mere komplekse hologrammer mulige, som endda genopliver langdøde popstjerner til livsagtige forestillinger. Sådanne 3D-effekter uden 3D-briller kræver dog dyr laserteknologi.

En anden hologramteknik er udviklet af Friedemann Reinhard og Philipp Holl fra München tekniske universitet. I stedet for det optiske hologram med synligt lys, producerer de usynlige hologrammer af WLAN-signaler til det menneskelige øje. Computeren opretter derefter tredimensionelle billeder, der kan tages gennem en væg.

Konstruktion af laboratorieeksperimentet til WLAN holografi. © Friedemann Reinhard / Philipp Holl / TUM

Første WLAN-hologram

For at generere hologrambillederne på computeren behøver forskerne kun mikrobølgestråling fra en WLAN-sender og to modtagende antenner: en bevægelig scannerantenne og en stationær antenne som reference. I en første test har forskerne allerede med succes hentet et hologram fra et aluminiumskors placeret mellem sender og modtager.

For at gøre dette scannede de en imaginær skærm med den bevægelige antenne. På hvert punkt sammenlignede en tilsluttet computer det indgående signal med det signal, der blev modtaget fra referenceantennen. Ved at beregne tilbage fra hvilken afstand bølgerne havde ramt objektet, kunne der gradvist oprettes et virtuelt billede af korset. udstilling

Ser gennem væggene

I forskernes første forsøg var modtagerne stadig i det samme rum som testobjektet. Men i princippet kunne man også placere modtagende antenner bag en væg og undersøge et rum udefra, forklarer Friedmann: "Med denne teknik kan vi skabe et tredimensionelt billede af det rum, hvor Wi-Fi-sender er som om vi havde øjne til mikrobølgestråling. "

Simulering af et lager: det tredimensionelle billede (til højre) kan rekonstrueres fra "lyset" af WLAN-senderen i kælderen. Friedemann Reinhard / Philipp Holl / TUM

Selvom der allerede er metoder, hvor mikrobølgestråling er placeret gennem vægge, for eksempel for at kontrollere tilstedeværelsen af ​​en person. Men et billede af hele rummet gennem den holografiske behandling af WLAN- eller mobiltelefonsignaler er nyt, understreger forskeren.

Den nyudviklede teknologi behøver heller ingen specielle sendere, men fungerer allerede med den meget lave båndbredde for husholdnings-WLAN-sendere, der sender i frekvensbåndene 2.4 og 5 gigahertz. Bluetooth- og mobiltelefonsignaler kan også bruges. Bølgelængden for disse enheder svarer til en opløsning inden for et par centimeter.

Privatliv i fare?

I princippet har hver husstand med Wi-Fi en sender, som potentielt også er egnet til at oplyse dit eget hjem. "Selvfølgelig er det fornuftigt at bekymre sig om hans privatliv, " siger Reinhard, "fordi selv kodede signaler overfører et billede af miljøet til omverdenen til en vis grad. "

Men der er sandsynligvis ingen grund til bekymring, beroliger forskeren: ”Det er usandsynligt, at proceduren vil være egnet til at se på et fremmed soveværelse i den nærmeste fremtid. Man bliver nødt til at køre en stor antenne rundt om bygningen, som næppe ville gå upåagtet hen. Der er lettere måder. "

Hjælp til de indhyllede?

Forskere ser især potentialet for deres teknologi i automatiserede industrianlæg, hvor det ofte er vanskeligt at lokalisere individuelle dele eller enheder. Men først skal du undersøge, hvilke materialer der er gennemsigtige. Med denne viden var det derefter muligt at bygge let transilluminerede fabrikker, hvor man kunne følge produkternes vej ved hjælp af mikrobølghologrammer.

I fremtiden kunne teknologien endda hjælpe med at søge efter spildt under en lavine eller i et sammenbrudt hus. Konventionelle metoder vil kun lokalisere den sårede person, forklarer forskerne. Imidlertid kan den holografiske evaluering af WLAN-signalerne give et rumligt billede af de ødelagte strukturer, så hjælpere kan finde den nemmeste måde at ofre på. (Physical Review Letters, 2017; doi: 10.1103 / PhysRevLett.118.183901)

(Technische Universität München, 8. maj 2017 - CLU)