Короткий ответ — «Да!».
Это может показаться научной фантастикой, но теперь существует возможность «видеть» сквозь стены и отслеживать местоположение и перемещение людей. Это стало возможным благодаря новым технологическим разработкам как в области искусственного интеллекта, так и в области SDR. Помните, что Wi-Fi — это просто отправка и прием радиосигналов на частоте 2,45 ГГц. Если на пути сигнала оказывается объект, он отражает, изгибает и преломляет сигнал. Это возмущение сигнала может быть очень сложным, но достижения в области машинного обучения (ML) и ИИ теперь позволяют собирать и отслеживать эти изменения в сигнале и определять, является ли это человеком или собакой.
Подпишись на наш канал в телеграме , там ты найдешь огромное количество качественного контента, без инфошума и воды!
Как Wi-Fi помогает «видеть» сквозь стены
Wi-Fi — это обычные радиоволны. Они спокойно проходят через стены: гипсокартон, дерево, даже бетон (хотя сигнал при этом слабеет).
Когда такая волна натыкается на что-то — особенно на человека — она отражается, рассеивается и огибает препятствие.
Если внимательно проследить, как сигнал возвращается обратно, можно понять: есть ли в комнате люди, двигаются ли они и даже какой формы их силуэт — и всё это через стену.
Что важно понимать
— Сигнал меняется. У радиоволны есть два важных параметра — амплитуда (сила) и фаза (сдвиг во времени). По тому, как они меняются, можно судить, на что наткнулся сигнал по пути.
— Волна идёт не по прямой. Она отражается от стен, пола, мебели и приходит к приёмнику разными путями сразу. Эту «кашу» из отражений можно расшифровать и понять, где находится человек и как он движется.
— Применение ИИ. Современные системы используют нейросети, которые сопоставляют изменения Wi-Fi-сигнала с точками на теле человека. В итоге получается реконструкция позы и движений в 3D.
Какое нужно «железо»
Никакого секретного военного оборудования не требуется. Обычно хватает следующего:
— Обычные роутеры. В большинстве экспериментов берут стандартные домашние роутеры с несколькими антеннами.
— SDR (программируемые радиоустройства). Если хочется больше контроля и точности, подойдут устройства вроде HackRF или USRP.
— Несколько антенн. Минимум две, но три и больше дают заметно лучшую точность и детализацию.
Сбор данных
— Передача и прием сигнала. Одно устройство излучает Wi-Fi-сигнал, второе ловит его отражения.
— CSI (Channel State Information — данные о состоянии канала). Это «сырые» данные, которые показывают, как именно изменился сигнал после того, как отразился от объектов в комнате. По сути — отпечаток обстановки.
Обработка сигнала
— Специальные алгоритмы отсеивают всё неподвижное — стены, мебель — и оставляют только движущиеся объекты, то есть людей.
Нейросети
— ИИ-модели (например, DensePose) сопоставляют изменения сигнала с координатами тела и восстанавливают «позу» каждого обнаруженного человека.
Практика
Шаг 1. Настройка оборудования
- Поставьте Wi-Fi-передатчик и приёмник по разные стороны стены.
- Убедитесь, что оба устройства умеют записывать CSI-данные. Некоторые роутеры для этого можно перепрошить кастомной прошивкой (например, OpenWRT), чтобы получить доступ к этим данным.
Шаг 2. Сбор CSI-данных
- Используйте специальные инструменты вроде Atheros CSI Tool или Intel 5300 CSI Tool, чтобы захватывать сырые данные сигнала.
- Кому-нибудь необходимо подвигаться по ту сторону стены — чтобы создать отражения, которые система сможет уловить.
Шаг 3. Обработка данных
- Обработайте полученные CSI-данные с помощью библиотек на Python или скриптов в MATLAB.
- Примените фильтры, чтобы убрать шум и неподвижные отражения.
- Подайте очищенные данные в заранее обученную нейросеть (например, DensePose), которая восстановит позы людей.
Шаг 4. Визуализация результатов
- Результатом может быть двумерная или трехмерная «фигурка из палочек» (stick figure) или тепловая карта, показывающая, где находятся люди и как они двигаются.
- Некоторые конфигурации могут даже различать отдельных людей по характерным шаблонам движения.
Ограничения и важные замечания
- Материал стен. Более толстые стены или стены с металлической арматурой снижают точность.
- Приватность. Эта технология вызывает серьёзные опасения с точки зрения приватности — любой человек с подходящими инструментами потенциально может «видеть» сквозь ваши стены.
- Законность. Несанкционированное использование такой технологии может нарушать законы или нормативные требования.
Применение на практике
- Безопасность. Обнаружение проникновения или мониторинг зон с ограниченным доступом.
- Уход за пожилыми. Отслеживание перемещений для обеспечения безопасности без использования камер.
- Умный дом. Автоматизация освещения или систем отопления/вентиляции/кондиционирования (HVAC) в зависимости от присутствия людей.
- Правоохранительные органы. Силовые ведомства могут обнаруживать и отслеживать подозреваемых внутри их домов.
- Спецслужбы. Могут использовать эту технологию для отслеживания шпионов или других подозреваемых.
Итог
Wi-Fi-sensing — это мощная и стремительно развивающаяся область. С базовым оборудованием (HackRF) и open-source-инструментами можно экспериментировать с обнаружением сквозь стены. Это открывает совершенно новый горизонт в Wi-Fi-хакинге и SDR для хакеров
Подпишись на наш канал в телеграме , там ты найдешь огромное количество качественного контента, без инфошума и воды!
*Информация в данной статье представлена исключительно в образовательных целях. Автор не несёт ответственности за возможные последствия применения советов или рекомендаций, изложенных в материале.
