你刷手機(jī)時(shí)穿的墻，WiFi信號(hào)都看在眼里

穿墻術(shù)成真

以往我們?cè)谖鋫b片里看到高手具備隔墻聽(tīng)音能力，如今科技居然真做到讓您能隔墻看人了，美國(guó)麻省理工的研究團(tuán)隊(duì)尋覓到一種全新方法，借助日常生活里的WiFi信號(hào)，就能夠穿透墻體捕捉到人體姿態(tài)，這項(xiàng)技術(shù)并非科幻內(nèi)容，他們已然發(fā)表了相關(guān)論文且完成了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，2025年的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，通過(guò)剖析WiFi信號(hào)的多普勒效應(yīng)，系統(tǒng)能夠精確識(shí)別出墻后人員在平板上實(shí)時(shí)看到劫匪的具體位置和持槍姿勢(shì)。 從而意味著未來(lái)特警突入房間前，致使指揮官可能已經(jīng)在平板上實(shí)時(shí)看到劫匪的具體位置和持槍姿勢(shì)。

射頻捕獲原理

WiFi信號(hào)的獨(dú)特反射

人體對(duì)WiFi信號(hào)反射，皆如指紋般獨(dú)特，當(dāng)人站于路由器旁，身體會(huì)使信號(hào)傳播路徑改變，致使接收端所收信號(hào)產(chǎn)生細(xì)微變化，這些變化涵蓋位置信息、身體朝向乃至關(guān)節(jié)活動(dòng)數(shù)據(jù)，研究團(tuán)隊(duì)?wèi){借多個(gè)接收天線構(gòu)成陣列，經(jīng)由算法解算出信號(hào)從各異角度反射回的時(shí)間差，進(jìn)而構(gòu)建出三維空間里的人體輪廓。

從看不見(jiàn)到看得見(jiàn)

無(wú)線信號(hào)從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)是電磁波，人眼沒(méi)辦法感知它。研究團(tuán)隊(duì)想出的辦法極為巧妙，他們運(yùn)用攝像頭以及WiFi接收器一同采集數(shù)據(jù)，先是讓計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)從照片里識(shí)別人體姿態(tài)，接著把這種識(shí)別能力遷移至WiFi信號(hào)分析方面。這個(gè)過(guò)程如同老師教學(xué)生那樣，光學(xué)圖像作為老師，它告知系統(tǒng)在某個(gè)特定時(shí)刻人體應(yīng)呈現(xiàn)的姿勢(shì)，隨后系統(tǒng)反過(guò)來(lái)學(xué)習(xí)同樣的姿勢(shì)在WiFi信號(hào)里表現(xiàn)為何種波形。

技術(shù)難點(diǎn)攻克

信號(hào)與姿態(tài)的映射難題

最大的挑戰(zhàn)之處在于，構(gòu)建起WiFi信號(hào)特征跟人體關(guān)節(jié)位置之間的數(shù)學(xué)關(guān)聯(lián)，光學(xué)圖像里的人體姿態(tài)標(biāo)注極為直觀，能夠于照片之上直接點(diǎn)出肩膀以及手肘的坐標(biāo)，不過(guò)WiFi信號(hào)是呈連續(xù)變化的波形，其不存在像素點(diǎn)可供點(diǎn)擊，研究人員運(yùn)用深度學(xué)習(xí)里的知識(shí)蒸餾技術(shù)，使已然訓(xùn)練好的圖像識(shí)別模型充當(dāng)教師網(wǎng)絡(luò)，以便去指導(dǎo)WiFi信號(hào)識(shí)別這個(gè)學(xué)生網(wǎng)絡(luò)，逐步對(duì)參數(shù)加以調(diào)整直至學(xué)生能夠精準(zhǔn)輸出姿態(tài)。

數(shù)據(jù)采集的巧妙設(shè)計(jì)

為了得到訓(xùn)練數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)室構(gòu)建了專門的采集環(huán)境，在墻上裝設(shè)了多個(gè)WiFi信號(hào)收發(fā)裝置。志愿者于房間里做各類動(dòng)作，像走路、揮手、下蹲，與此同時(shí)被攝像頭以及WiFi設(shè)備記錄下來(lái)。整個(gè)進(jìn)程采集了超50萬(wàn)組配對(duì)數(shù)據(jù)，包含了日常生活里的絕大多數(shù)動(dòng)作類型。這些數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)清洗與標(biāo)注后：成為訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)素材。

應(yīng)用場(chǎng)景廣闊

反恐救援實(shí)戰(zhàn)價(jià)值

于恐怖襲擊或者人質(zhì)劫持事件里頭，時(shí)間等同于生命。從前的手段得偷偷地鉆孔去安裝攝像頭，風(fēng)險(xiǎn)特別高并且極易暴露。運(yùn)用了WiFi信號(hào)感知技術(shù)之后，救援人員只要在目標(biāo)建筑周邊部署設(shè)備，便能夠?qū)崟r(shí)知悉屋內(nèi)人員的分布狀況。該系統(tǒng)還能夠分辨持械動(dòng)作與正常動(dòng)作，就像舉起雙手跟舉起武器在信號(hào)反射方面存有顯著差異，這可為突擊時(shí)機(jī)的抉擇給出關(guān)鍵的決策依據(jù)。

智能家居與醫(yī)療監(jiān)護(hù)

社會(huì)存在著一個(gè)問(wèn)題，即老年人獨(dú)自居住時(shí)的安全狀況，摔倒之后沒(méi)辦法呼救的情形常常出現(xiàn)，用攝像頭進(jìn)行監(jiān)控涉及到隱私方面的問(wèn)題，老年人也不愿意去接受，WiFi姿態(tài)估計(jì)不需要安裝任何攝像頭，僅僅依靠家里現(xiàn)有的路由器便能夠運(yùn)行，當(dāng)系統(tǒng)探測(cè)到老人長(zhǎng)時(shí)間躺在地上或者動(dòng)作出現(xiàn)異常時(shí)，就會(huì)自動(dòng)去通知家屬或者社區(qū)醫(yī)生，當(dāng)下已經(jīng)有養(yǎng)老機(jī)構(gòu)開(kāi)始對(duì)這類系統(tǒng)展開(kāi)測(cè)試，預(yù)期在2027年能夠推出面向民用的產(chǎn)品。

隱私保護(hù)爭(zhēng)議

技術(shù)雙刃劍效應(yīng)

哪怕是隔著墻壁都能夠瞧見(jiàn)他人，聽(tīng)聞起來(lái)著實(shí)是酷勁十足，然而卻也會(huì)令人后背陣陣發(fā)涼。一旦此項(xiàng)技術(shù)遭到濫用，那么你潛藏于臥室內(nèi)所從事的任何事情，皆極有可能被外界之人掌控。WiFi信號(hào)具備穿透普通磚墻的能力，甚至連樓層板都能夠穿透，據(jù)此而言，樓上跟樓下的鄰居皆是能夠感知到你的活動(dòng)情形的。技術(shù)開(kāi)發(fā)者可一定得思量好怎樣去設(shè)定使用的邊界范圍，就好比說(shuō)只限定在公共安全領(lǐng)域經(jīng)由政府授權(quán)方可使用，又或者是研發(fā)出專用的加密協(xié)議致使信號(hào)唯有特定的接收器才能夠予以解析。

法律監(jiān)管亟需跟上

當(dāng)下法律針對(duì)無(wú)線感知技術(shù)尚無(wú)清晰明確定規(guī)，哪些場(chǎng)景可運(yùn)用這項(xiàng)技術(shù)、誰(shuí)能夠運(yùn)用它、數(shù)據(jù)究竟該如何保存均處于空白狀態(tài)。研究人員提議參照生物識(shí)別信息保護(hù)條例，將人體姿態(tài)數(shù)據(jù)歸入敏感個(gè)人信息范疇之內(nèi)。技術(shù)自身理應(yīng)增添隱私保護(hù)機(jī)制，諸如自動(dòng)針對(duì)非授權(quán)區(qū)域的信息作模糊化處理，又或者僅僅輸出動(dòng)作類型而不輸出具體輪廓細(xì)節(jié)。若這些倫理問(wèn)題得不到解決，那么該技術(shù)將很難切實(shí)實(shí)現(xiàn)落地推廣。

未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

精度提升與硬件微型化

現(xiàn)在，原型機(jī)仍需多個(gè)接收天線共同協(xié)作來(lái)開(kāi)展工作，其設(shè)備的體積相對(duì)較大。而下一代的研究目標(biāo)在于達(dá)成單路由器實(shí)現(xiàn)姿態(tài)估計(jì)這一目的，還要將算法整合到路由器芯片當(dāng)中。就精度而論，當(dāng)下的識(shí)別誤差大概處于5厘米左右，這對(duì)于判斷手臂彎曲角度而言，精細(xì)程度尚顯不足。麻省理工團(tuán)隊(duì)正在著手訓(xùn)練規(guī)模更為龐大的數(shù)據(jù)集，期望在2028年之前將誤差縮小至1厘米以內(nèi)，從而達(dá)到能夠識(shí)別手指動(dòng)作的水準(zhǔn)。

與其他技術(shù)融合創(chuàng)新

僅僅依靠WiFi信號(hào)存在著局限性，像是在多人信號(hào)重疊的情況下會(huì)彼此產(chǎn)生干擾。在未來(lái)，有可能將WiFi感知同毫米波雷達(dá)、紅外傳感器相互結(jié)合，于不同的環(huán)境當(dāng)中自動(dòng)進(jìn)行最優(yōu)方案的切換。無(wú)人駕駛汽車已經(jīng)運(yùn)用了類似的原理來(lái)臨行人進(jìn)行感知，只不過(guò)使用的是專用雷達(dá)而非WiFi信號(hào)。伴隨物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的日益普及，城市里處處都是無(wú)線信號(hào)，這些信號(hào)都有成為感知世界觸角的可能性。

目睹此處，你有無(wú)意愿于自家屋內(nèi)裝設(shè)一套借助WiFi來(lái)察覺(jué)你動(dòng)作的智能監(jiān)護(hù)系統(tǒng)？于安全與隱私二者之間，你將會(huì)怎樣抉擇？歡迎于評(píng)論區(qū)留言開(kāi)展討論，點(diǎn)贊后分享給友人一同探究此項(xiàng)黑科技的利弊得失。