Các nhà nghiên cứu tại MIT đã phát triển một phương pháp mới, gọi là WiFi imaging – Công nghệ hình ảnh dựa trên WiFi, để sử dụng tín hiệu WiFi để phát hiện các vật thể đứng yên ẩn đằng sau các bức tường.
Tín hiệu WiFi có khả năng xuyên qua các bức tường và đột phá này cho phép tái tạo hình ảnh của các vật thể đứng yên được đặt phía sau các rào chắn bằng cách sử dụng các tín hiệu này.
Mặc dù sự công nghệ này có thể gây ra những lo ngại về quyền riêng tư và khả năng sử dụng sai mục đích, điều quan trọng cần lưu ý là công nghệ này chủ yếu được thiết kế cho các ứng dụng hữu ích.
Việc phát hiện các vật thể chuyển động bằng tín hiệu WiFi đã chứng tỏ được hiệu quả trong nhiều ứng dụng khác nhau. Tuy nhiên, việc phát hiện các vật thể đứng yên lại là một thách thức vì chúng thiếu các tín hiệu chuyển động giúp theo dõi.
Các nhà nghiên cứu đã tìm cách khắc phục thách thức này bằng cách sử dụng các vật thể đứng yên, cụ thể là các chữ cái tiếng Anh, làm mục tiêu cho thí nghiệm của họ. Họ đã phát triển một phương pháp tiếp cận gọi là “Wiffract”, tận dụng các sóng vô tuyến được phát ra bởi các máy thu phát WiFi thông thường.
Wiffract tận dụng lợi thế của Lý thuyết nhiễu xạ hình học (GTD) của Joseph Keller, khai thác các đặc điểm độc đáo do các cạnh để lại trên lưới thu. Khi một sóng gặp một cạnh, nó sẽ tạo ra một hình nón các sóng đi ra, được gọi là Keller cone, như được mô tả bởi GTD. Hiện tượng này không giới hạn ở các cạnh sắc mà áp dụng cho tất cả các bề mặt.
Sử dụng thuật toán Coarse-to-Fine để ghi lại các đặc điểm này, các nhà nghiên cứu đã đặt một lưới thu gần cạnh. Các mẫu tia riêng biệt để lại trên lưới thu sau đó được sử dụng để xây dựng hình ảnh của vật thể mà họ đang theo dõi.
Yasamin Mostofi, giáo sư tại UC Santa Barbara, giải thích: “Sau đó, chúng tôi phát triển một framework toán học sử dụng các dấu chân hình nón này làm đặc điểm để suy ra hướng của các cạnh, do đó tạo ra bản đồ cạnh của cảnh.”
Với tiến bộ này nhà nghiên cứu có thể sử dụng công nghệ hình ảnh dựa trên WiFi để đọc các chữ cái tiếng Anh được che giấu sau các bức tường. Họ đã tiến hành các thí nghiệm bằng cách đặt các chữ cái của từ “BELIEVE” từng chữ một đằng sau một bức tường và kết quả thật ấn tượng.
Không chỉ các chữ cái được xác định dễ dàng, mà các chi tiết nhỏ của các chữ cái cũng được hình ảnh hóa chính xác. Về cơ bản, Wiffract đã mở ra khả năng nhận thức các vật thể xuyên qua các bức tường của WiFi.
Nhóm nghiên cứu đã tiến hành một loạt 30 thí nghiệm để chụp ảnh các chữ cái tiếng Anh viết hoa, liên tục ghi lại chi tiết của các chữ cái với độ trung thực đáng chú ý. Ngoài việc đọc các chữ cái, công nghệ này hứa hẹn cho nhiều ứng dụng khác nhau, bao gồm phân tích đám đông, nhận dạng người, đổi mới chăm sóc sức khỏe và phát triển không gian thông minh.
Anurag Pallaprolu, sinh viên tiến sĩ dẫn đầu dự án, nhấn mạnh rằng các kỹ thuật hình ảnh truyền thống gặp khó khăn trong việc tạo ra hình ảnh chất lượng cao khi sử dụng các máy thu phát WiFi tiêu chuẩn, đặc biệt là ở tần số thấp hơn, nơi các bề mặt có thể xuất hiện gần như phản chiếu và để lại các đặc điểm không đủ trên lưới thu.
Phương pháp tiếp cận sáng tạo của Wiffract khắc phục những hạn chế này của hình ảnh WiFi, đánh dấu một bước tiến đáng kể trong công nghệ hình ảnh dựa trên WiFi.
(Theo Josehp Harris)
