英國(guó)國(guó)防部研究出Wi-Fi穿墻雷達(dá)

透過(guò)一英尺厚的墻壁，“看”到墻那邊人的位置、移動(dòng)速度和動(dòng)向，甚至根據(jù)細(xì)微的呼吸探測(cè)到靜止不動(dòng)的人，這就是英國(guó)國(guó)防部最近資助研究的Wi-Fi穿墻雷達(dá)。它體積小巧，非常適合巷戰(zhàn)或警方的人質(zhì)解救行動(dòng)。而且由于其本身并不發(fā)射任何無(wú)線電波，所以不會(huì)被反雷達(dá)裝置偵測(cè)出來(lái)。

在20世紀(jì)30年代，美國(guó)海軍研究人員偶然發(fā)現(xiàn)了雷達(dá)的原理：當(dāng)他們看到飛機(jī)飛過(guò)無(wú)線電發(fā)射塔的時(shí)候，其反射了無(wú)線電波。科學(xué)家們現(xiàn)在利用同樣的原理制作出了第一臺(tái)基于Wi-Fi信號(hào)的透視雷達(dá)：追蹤現(xiàn)有的Wi-Fi信號(hào)，可透過(guò)墻體窺探到墻那邊的人。

如今，美國(guó)有61%的家庭存在Wi-Fi無(wú)線信號(hào)，而全球有25%的家庭存在Wi-Fi無(wú)線信號(hào)，于是，倫敦大學(xué)學(xué)院的研究人員卡爾· 伍德布里奇和凱文· 切迪因應(yīng)這些無(wú)處不在的信號(hào)研發(fā)出了他們的探測(cè)器。

物體輻射的波長(zhǎng)因?yàn)椴ㄔ春陀^測(cè)者的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生變化，這種現(xiàn)象被稱為多普勒效應(yīng)。而他們的雷達(dá)原型機(jī)，也是通過(guò)識(shí)別Wi-Fi信號(hào)頻率的變化來(lái)探測(cè)移動(dòng)的物體。該原型機(jī)是一個(gè)手提箱大小的盒子，里面包含有一個(gè)裝備了兩根天線的無(wú)線電接收器以及一套信號(hào)處理系統(tǒng)。在測(cè)試中，他們利用這套裝置來(lái)確定一個(gè)人的位置、速度和動(dòng)向———甚至是隔著一道一英尺厚的墻來(lái)進(jìn)行偵測(cè)。

Wi-Fi雷達(dá)的應(yīng)用范圍非常廣：在民用方面，它可以發(fā)現(xiàn)入侵者、不著痕跡地監(jiān)控兒童和老人、幫助警方解救人質(zhì)；在軍用方面，英國(guó)國(guó)防部已經(jīng)開(kāi)始資助這項(xiàng)研究，以確定其是否可以用于城市作戰(zhàn)，畢竟，用這個(gè)東西來(lái)掃描建筑物，發(fā)現(xiàn)其中隱藏的敵人，是非常方便的。

除了這款Wi-Fi穿墻雷達(dá)，此前已經(jīng)有過(guò)幾款穿墻雷達(dá)問(wèn)世，最出名的是美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局(DARPA)研發(fā)的“雷達(dá)示波器”，它可以穿透約0.3米厚的混凝土墻，穿透后的作用距離約為15米，并且在幾秒鐘內(nèi)就可以判斷出隔壁是否有人。它的原理與地質(zhì)勘探中使用的頻率步進(jìn)雷達(dá)比較相似。“雷達(dá)示波器”先發(fā)射出脈沖信號(hào)，這些信號(hào)遇到物體反射，由于波源和觀測(cè)者之間有相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因此產(chǎn)生多普勒效應(yīng)，根據(jù)波頻率改變的細(xì)微變化，“雷達(dá)示波器”便可以勾勒出墻壁那邊的情況。此外，還有英國(guó)劍橋顧問(wèn)公司設(shè)計(jì)制造的“Prism200”穿墻雷達(dá)，它能夠穿透大約40厘米厚的門(mén)、磚墻、石板以及混凝土墻體，探測(cè)范圍可延伸至15米。“Prism200”穿墻雷達(dá)的原理也是通過(guò)發(fā)射超頻率雷達(dá)脈沖和接受回波信號(hào)來(lái)快速估測(cè)墻壁另一邊的情況，獲取其中隱藏不明的人體及活動(dòng)物體的精確位置信息。

此次研發(fā)出的Wi-Fi穿墻雷達(dá)，與之前各種穿墻雷達(dá)明顯不同之處就在于，這套裝置本身是不會(huì)發(fā)射出任何無(wú)線電波的，所以它不會(huì)被檢測(cè)出來(lái)，不會(huì)觸發(fā)敵方的反雷達(dá)裝置，但也正是因?yàn)檫@一點(diǎn)，它在沒(méi)有Wi-Fi信號(hào)源的地方是無(wú)效的。

研究人員卡爾· 伍德布里奇指出，經(jīng)過(guò)改進(jìn)，這套設(shè)備可以變得更加靈敏，足以偵測(cè)到那些站立或坐著靜止不動(dòng)的人，因?yàn)樗傄粑缓粢晃g的細(xì)微移動(dòng)，都會(huì)被探測(cè)出來(lái)。只要一個(gè)人被無(wú)線電波所包圍，就有辦法測(cè)出他的呼吸率。尼爾· 帕特瓦里在猶他州立大學(xué)的無(wú)線工程組利用20個(gè)低成本的無(wú)線電發(fā)射裝置設(shè)計(jì)了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，并將這個(gè)網(wǎng)絡(luò)布置在一張病床的周圍，接著他們創(chuàng)造出一種算法，就可檢測(cè)一個(gè)靜止不動(dòng)的人的呼吸，效果優(yōu)于目前的探測(cè)器。帕特瓦里計(jì)劃在年底前升級(jí)算法，以便過(guò)濾掉肢體動(dòng)作造成的波動(dòng)影響。