Draadloos netwerk aangepast om door muren te kijken

Het is de droom van elke schooljongen: een gemakkelijke manier om door muren te kijken om buren te bespioneren, broers en zussen in de gaten te houden en de snoeppot in de gaten te houden. En nu een droom niet langer...

Onderzoekers van de Universiteit van Utah zeggen dat de manier waarop radiosignalen in een draadloos netwerk variëren, de beweging van mensen achter gesloten deuren kan onthullen. Joey Wilson en Neal Patwari hebben een techniek ontwikkeld die op variantie gebaseerde radiotomografische beeldvorming wordt genoemd en die de signalen verwerkt om tekenen van beweging te onthullen. Ze hebben het idee zelfs getest met een 34-node draadloos netwerk met behulp van het IEEE 802.15.4 draadloze protocol, het protocol voor persoonlijke netwerken dat wordt gebruikt door domoticadiensten zoals ZigBee.

Het basisidee is duidelijk. De signaalsterkte op elk punt in een netwerk is de som van alle paden die de radiogolven kunnen nemen om bij de ontvanger te komen. Elke verandering in het volume van de ruimte waar de signalen doorheen gaan, bijvoorbeeld veroorzaakt door de beweging van een persoon, zorgt ervoor dat de signaalsterkte varieert. Dus door dit volume van de ruimte te bevragen met veel signalen, opgepikt door meerdere ontvangers, is het mogelijk om een ​​beeld op te bouwen van de beweging daarbinnen.

In tests met een netwerk met 34 knooppunten dat buiten een standaard woonkamer is opgesteld, zeggen Wilson en Patwari dat ze bewegende objecten in de kamer tot op een meter of zo konden lokaliseren. Dat is niet slecht, en het team zegt dat er voldoende potentieel voor verbetering is door de nauwkeurigheid te vergroten en het aantal knooppunten te verminderen.

Het voordeel van deze techniek ten opzichte van andere is ten eerste de kostprijs. De nodes in zo'n netwerk zijn kant-en-klaar en dus goedkoop. Andere doorkijksystemen kosten meer dan $ 100.000. Het tweede voordeel is het gemak waarmee het kan worden opgezet. Wilson en Patwari zeggen dat het toevoegen van een GPS-ontvanger aan elk knooppunt het mogelijk maakt om zijn eigen locatie te bepalen, wat het beeldvormingsproces aanzienlijk zou moeten versnellen. Andere systemen moeten worden getraind om de omgeving te herkennen.

Wilson en Patwari hebben zelfs uitgewerkt hoe hun systeem kan worden gebruikt:

We stellen ons een scenario voor de beeldvorming van gebouwen voor dat vergelijkbaar is met het volgende. Hulpdiensten, strijdkrachten of politie arriveren op een plaats waar het betreden van een gebouw potentieel gevaarlijk is. Ze zetten radiosensoren in rond (en mogelijk bovenop) het gebouw, door ze te gooien of te lanceren, of ze te laten vallen terwijl ze door het gebouw bewegen. De knooppunten vormen onmiddellijk een netwerk en lokaliseren zichzelf, misschien met behulp van informatie over de grootte en vorm van het gebouw uit een database (bijvoorbeeld Google maps) en enkele bekende locatiecoördinaten (bijvoorbeeld met behulp van GPS). Vervolgens beginnen knooppunten te verzenden, waarbij signaalsterktemetingen worden uitgevoerd op verbindingen die het gebouw of het interessegebied doorkruisen. De ontvangen signaalsterktemetingen van elke link worden teruggestuurd naar een basisstation en gebruikt om de posities van bewegende mensen en objecten in het gebouw te schatten.

Dat is ambitieus, maar als ze hun systeem zover krijgen dat het op deze manier kan worden gebruikt, roept dat een ander probleem op: privacy.

Hoe kunnen zulke goedkope en eenvoudig te configureren monitoringnetwerken worden gebruikt als ze algemeen beschikbaar komen? Wat houdt de tienerjongens van de buren tegen om elke beweging van je in de gaten te houden, of huisdieven die hun doelwit kiezen op basis van het feit dat er niemand binnen is?

In het kat-en-muisspel van surveillance zou het natuurlijk niet al te moeilijk moeten zijn om een ​​apparaat te bouwen dat zo'n monitoringnetwerk uitschakelt. Maar alleen als je weet dat het er in de eerste plaats is.

Er zijn veel plezier en spelletjes te beleven met dit idee.

Referentie: arxiv.org/abs/0909.5417 : Through-Wall Motion Tracking met behulp van op variantie gebaseerde radiotomografienetwerken

zich verstoppen