穿墙透视器
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WiFi已经非常普及,很多人尤其是年轻人已经离不开WiFi了。但是如果你认为WiFi的作用仅仅是上网那就错了。
你家的WiFi不仅仅可以上网还可以“透视”,是不是很惊讶。
穿墙技术的主要实现原理就是,通过对信号的传递和接受来判断墙里物体的大致轮廓,从而生成墙内的物体信息。
WiFi信号本身就具备强大的穿墙能力,三四面墙、十几米远都不在话下。因此,利用WiFi信号在房间内的辐射成为了科学家们技术穿墙的重要方法。德国慕尼黑工业大学的科学家就动用了两个天线来完成这一任务。移动天线用来发射WiFi信号,并不断移动,以取得对房间全景的扫描;固定的天线则用来接收移动天线发出的信号。在这种情况下,其就能生成房间内环境的全息三维图像。
but原理的简单性和操作的方便性上来说,利用WiFi信号来生成房间内的三维图像,效果不是很好。它存在一个明显的限制:屋内的东西最好是静止的。因为扫描的过程中机器是要移动的,一旦有人在里面走来走去,势必会影响机器的三维构建能力。到图像一出来,人是重影模糊的。
这时候,伦敦大学的研究人员赶来救场。他们通过 wifi 和移动电话信号变化的多普勒效应来获取人们的移动,能够透视25cm后的墙后面的情景。一开始他们看到的人是这样的:
经过对信号的调整和分析,他们已经可以追踪到小到一根手指的移动:
这样看起来,利用WiFi来透视差强人意。但是不要着急,麻省理工的工程师公布了他们的研究成果:WiTrack。Witrack的核心技术就是利用无线电通信。通过对移动空间里的人体的信号进行捕捉,构建一个3D模型,从而可以构建一个误差在10-21厘米之间的人的大致轮廓。无线电同WiFi信号一样可以穿墙,那么从理论上来讲其也就能够构建墙后面的人体轮廓了。
在这方面沉积了几年之后,麻省理工学院人工智能实验室
借着AI的深度学习技术,一举站在了穿墙透视研究的最前线:站在墙外,看到骨瘦如柴的你。
研究人员采取了用无线设备和相机联合采集信息的方法来工作。他们在麻省理工校园里的不同地点采集了数千名学生的走路、交谈、静坐、站立等日常活动的照片,然后将这些照片简化为骨架,连同这些骨架动作对应的无线信号一起发送到一个名为RF-Pose的AI系统供其学习。最终,该系统通过对从人体反射回来的信号进行分析之后,就能够判断一个人的姿态。而这项技术令人惊奇之处在于,其能够通过对姿态的判断来预测人的下一步动作行为,这也体现出了该系统的智能之处。
那么可以看出的是,要想应用在人质营救之类的场景中,AI还必须要经过大量的训练才行,但在这种训练具有很大的局限性,因为不可能每个犯罪分子都有数据拿来学习。而麻省理工的这项技术也指向了一个非常明确的领域:老年人看护。尤其是患有帕金森症的老人,借助这项技术医院可以通过老人移动的动作来判断其病情变化,从而调整治疗计划。而且,在日常看护这块,未来也可能会更加直观地观察到老人的活动状态,从而及时应对跌倒等可能出现的紧急情况。
除去上面提到的三个例子,英国研究人员还推出过背包式机器“Prism 200c”,还有人们讨论的最多的红外热成像仪, 看的出人们在穿墙透视这方面都很执着,但是目前还没有成熟的穿墙透视器。不过仔细想一想没有成熟的穿墙透视器不见得是一件坏事。你说呢?