WRAL TechWire: Naukowcy z Duke wymyślają sposób na widzenie przez ściany
Data opublikowania:Z WRALTechWire przez Allana Maurera — 19 grudnia 2017 r
DURHAM – Naukowcy z Duke University opracowali sposób widzenia przez ściany za pomocą wąskiego pasma częstotliwości mikrofalowych. Oprócz oczywistych zastosowań w dziedzinie bezpieczeństwa, podejście to może zaowocować niedrogimi urządzeniami, które pomogą pracownikom budowlanym w łatwym lokalizowaniu przewodów, rur i przewodów.
„Większość technologii umożliwiających przenikanie przez ściany wykorzystuje szeroki zakres częstotliwości, co czyni je kosztownymi” – powiedział Daniel Marks, profesor nadzwyczajny w dziedzinie inżynierii elektrycznej i komputerowej w Duke. „Nie mają też zbyt dobrej rozdzielczości. Zatem chociaż mogą nadawać się do zobaczenia osoby poruszającej się po drugiej stronie ściany, to fatalnie sprawdzają się przy znajdowaniu cienkich przewodów i przewodów”.
Obecne podejścia zazwyczaj polegają również na wiedzy, z jakiego materiału wykonana jest ściana, przed próbą przejrzenia jej. Dzięki temu oprogramowanie może przewidzieć, jak ściana wpłynie na fale skanujące, dzięki czemu będzie w stanie oddzielić echa i zniekształcenia od poszukiwanych obiektów stałych.
W nowym artykule Marks i jego współpracownicy David R. Smith, profesor inżynierii elektrycznej i komputerowej James B. Duke oraz Okan Yurduseven, pracownik naukowy ze stopniem doktora w dziedzinie inżynierii elektrycznej i komputerowej w Duke, zamiast tego wykorzystują symetrię ściany.
Ponieważ ściany są na ogół płaskie i jednolite we wszystkich kierunkach, zniekształcają fale w sposób symetryczny. Nowo opisana technologia wykorzystuje tę symetrię na swoją korzyść.
„Napisaliśmy algorytm, który dzieli dane na części — jedną wykazującą symetrię kołową, a drugą nie” – wyjaśnił Yurduseven. „Staramy się zobaczyć dane, które nie mają żadnej symetrii”.
Technika ta wykorzystuje do skanowania tylko jedną częstotliwość, ponieważ zmniejsza liczbę wzorców zakłóceń tworzonych przez ścianę, a emitery o pojedynczej częstotliwości są znacznie tańsze niż emitery szerokopasmowe. Trzymanie się wąskiego zakresu oznacza również, że przyszłe urządzenie byłoby łatwiejsze do sprawdzenia przez Federalną Komisję Łączności (FCC), ponieważ łatwo byłoby uniknąć zakłócania częstotliwości mikrofalowych przeznaczonych dla innych technologii, takich jak Wi-Fi, usługi telefonii komórkowej i Bluetooth .
Naukowcy zbudowali prototypowe urządzenie, aby sprawdzić, jak dobrze będzie działać. W swoim laboratorium zbudowali kilka różnych rodzajów ścian, a następnie umieścili za nimi przedmioty, które pracownik mógł chcieć znaleźć, takie jak kołki, przewody elektryczne, przewody i skrzynki przyłączeniowe.
„Przewidujemy połączenie tej techniki z systemem wizyjnym, w ramach którego ktoś mógłby przesunąć się po ścianie i zobaczyć, co jest w środku” – powiedział Marks. „Uważamy, że ta technologia ma odpowiednią cenę i wrażliwość, aby wywrzeć wpływ na rynek”.
Badanie opublikowano w czasopiśmie Optyka w dniu 5 grudnia 2017 r.