Wi-Fi 訊號可「看穿」牆壁

Wi-Fi signals can see through walls
http://www.physorg.com/news173950468.html

By Lin Edwards, October 5th, 2009

(PhysOrg.com) -- 美國 Utah 大學的研究者發現，無線網路中，訊號強度的變化可加以利用，能用以「看見」牆或門另一邊人們的動作。

科學家，Joey Wilson 與 Neal Patwari，藉由測量無線網路裝置節點間的無線電波訊號強度而偵測到運動。當人們走過這個場時會顯示出訊號強度的改變。空間被許多經由接收器所拾取的訊號詢問（interrogated），使空間中運動的圖像可以被建立。此技術稱為『基於變異之無線電斷層掃描成像（variance-based radio tomographic imaging）』。

Wilson 與 Patwari 在客廳外的房子設置一個包含 34 個節點的網路來測試該系統，且能透牆偵測到約 3 呎內的運動。目前，科學家僅能偵測到動作，還無法產生影像，不過他們確信這在未來是可能的。他們也有信心能夠改善精確性 -- 甚至使用更少的節點。他們也表示，將 GPS 增添到每個節點上，將能使它算出它自己的位置，而這將會改善成像過程。

研究者預期該系統將在搜尋或救援行動中找到應用，例如在地震後尋找被困在坍塌建築物底下的人。科學家們設想，救難工作者利用 Wi-Fi 無線電技術在災區周遭安裝一個感應器網路以偵測倖存者及大體位置。

根據 Wilson 與 Patwari 表示，無線電感應器能由救難工作者部署在災變場址周遭 -- 無論是透過拋墜、投擲或是以某種方式發射它們。每個感應器接著就形成網路的一部份，並開始將整個感應器網上關於訊號強度的資訊傳送到基地台電腦。這部電腦機關聯資（correlate）訊並測定生存這可能的位置。

與現有能感應牆壁另一側有什麼東西的系統相較，此技術的優勢在於價格，因為網路中的節點十分便宜且為現有（off-the shelf）設備。這樣一套便宜、簡單系統的缺點在於，它有可能被好管閒事的鄰居、偷窺狂（peeping toms）或盜賊當成某種間諜工具使用，而所有的隱私與安全性問題也會因為這種使用而增加。

※ 相關報導：

＊ Through-Wall Tracking Using Variance-Based Radio Tomography Networks
http://arxiv.org/abs/0909.5417

Joey Wilson, Neal Patwari
arXiv: 0909.5417v2 [cs.OH]

This paper presents a new method for imaging, localizing, and tracking motion behind walls in real-time. The method takes advantage of the motion-induced variance of received signal strength measurements made in a wireless peer-to-peer network. Using a multipath channel model, we show that the signal strength on a wireless link is largely dependent on the power contained in multipath components that travel through space containing moving objects. A statistical model relating variance to spatial locations of movement is presented and used as a framework for the estimation of a motion image. From the motion image, the Kalman filter is applied to recursively track the coordinates of a moving target. Experimental results for a 34-node through-wall imaging and tracking system over a 780 square foot area are presented.

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