Τα αδέσποτα σήματα Wi-Fi θα μπορούσαν να επιτρέψουν στους κατασκόπους να δουν μέσα σε κλειστά δωμάτια

Ο ασύρματος δρομολογητής σας μπορεί να σας προσφέρει με τρόπο που δεν είχατε ποτέ φανταστεί. Για πρώτη φορά, οι φυσικοί χρησιμοποίησαν ραδιοκύματα από έναν πομπό Wi-Fi για να κωδικοποιήσουν μια τρισδιάστατη εικόνα ενός πραγματικού αντικειμένου σε ένα ολόγραμμα παρόμοιο με την εικόνα της πριγκίπισσας Leia που προβάλλεται από τον R2D2 στην ταινία Star Wars . Κατ' αρχήν, η τεχνική θα μπορούσε να επιτρέψει στους ξένους να "βλέπουν" το εσωτερικό ενός δωματίου χρησιμοποιώντας μόνο τα σήματα Wi-Fi που διαρρέουν από αυτό, αν και ορισμένοι ερευνητές λένε ότι μια τέτοια κατασκοπεία μπορεί να είναι ευκολότερη να ειπωθεί παρά να γίνει.

Η ιδέα προέκυψε πριν από μερικά χρόνια, λέει ο Friedemann Reinhard, ειδικός στους κβαντικούς αισθητήρες στο Τεχνικό Πανεπιστήμιο του Μονάχου (TUM) στη Γερμανία. «Στο μεσημεριανό γεύμα είχαμε μια συζήτηση για το πώς θα φαινόταν ο κόσμος μέσα από τα μάτια του Wi-Fi», λέει, «και έγινε σαφές ότι αν θέλετε να δείτε τον κόσμο μέσω Wi-Fi, θα μπορούσατε να κάνετε ένα ολόγραμμα. P>

Μια κάμερα δημιουργεί μια εικόνα συλλέγοντας το φως που αντανακλάται από ένα αντικείμενο και εστιάζοντάς το σε μια οθόνη για να δημιουργήσει ένα μοτίβο 2D μεγαλύτερης ή μικρότερης έντασης:την εικόνα. Αντίθετα, ένα ολόγραμμα εκμεταλλεύεται πληρέστερα την κυματική φύση του φωτός. Συνήθως, χρησιμοποιούνται λέιζερ. Η δέσμη λέιζερ χωρίζεται και η μισή αντανακλάται από το αντικείμενο και πάνω σε μια φωτογραφική πλάκα. Το άλλο μισό - η δέσμη αναφοράς - λάμπει απευθείας στην πλάκα. Όπως τα ομοιόμορφα κύματα του νερού που περιτυλίγονται σε μια παραλία, τα κύματα φωτός στη δέσμη αναφοράς φτάνουν σε επίπεδα μέτωπα κυμάτων. Αντίθετα, αυτά που ανακλώνται από το αντικείμενο τροποποιούνται από αυτό, και έτσι ορισμένα μέρη του μετώπου του κύματος φτάνουν στην πλάκα νωρίτερα και άλλα αργότερα, ανάλογα με το πού αναπήδησαν από το αντικείμενο. Η παρεμβολή των δύο σειρών κυμάτων δημιουργεί ένα μοτίβο φωτεινών και σκοτεινών σημείων—το ολόγραμμα.

Φαινομενικά τυχαίο, το 2D ολόγραμμα δεν μοιάζει σε τίποτα με το αντικείμενο. Αλλά το τρισδιάστατο φάντασμα του αντικειμένου μπορεί να ανακτηθεί εκπέμποντας μια άλλη δέσμη όπως η δέσμη αναφοράς στην πλάκα, καθώς τα φωτεινά κύματα διασκορπίζονται ή «διθλάσσονται» με τρόπο που αναπαράγει τα μέτωπα των κυμάτων που ανακλώνονταν αρχικά από το αντικείμενο.

Τώρα, ο Reinhard και ο Philipp Holl, ένας προπτυχιακός στο TUM, έχουν χρησιμοποιήσει ραδιοκύματα από έναν δρομολογητή Wi-Fi αντί για ένα λέιζερ για να δημιουργήσουν ένα ολόγραμμα ενός λεπτού σταυρού από αλουμίνιο πλάτους περίπου ενός μέτρου, όπως αναφέρουν σε ένα χαρτί που τυπώνεται στο Επιστολές φυσικής ανασκόπησης .

Το πείραμά τους δεν βασίζεται σε κανένα από τα δισεκατομμύρια ψηφιακά bits πληροφοριών που κωδικοποιούνται σε σήματα Wi-Fi, μόνο στο γεγονός ότι τα σήματα είναι καθαρά, «συνεκτικά» κύματα. Ωστόσο, αντί να καταγράψουν το μοτίβο παρεμβολής κλειδιού σε μια φωτογραφική πλάκα, οι ερευνητές το καταγράφουν με έναν δέκτη Wi-Fi και ανακατασκευάζουν το αντικείμενο σε έναν υπολογιστή. Τοποθέτησαν πομπό Wi-Fi σε ένα δωμάτιο, 0,9 μέτρα πίσω από τον σταυρό. Στη συνέχεια τοποθέτησαν έναν τυπικό δέκτη Wi-Fi 1,4 μέτρα μπροστά από το σταυρό και τον κίνησαν αργά μπρος-πίσω για να χαρτογραφήσουν μια «εικονική οθόνη» που αντικατέστησε τη φωτογραφική πλάκα. Επίσης, αντί να έρχεται μια ξεχωριστή δέσμη αναφοράς κατευθείαν στην οθόνη, τοποθέτησαν έναν δεύτερο, σταθερό δέκτη λίγα μέτρα μακριά, όπου είχε άμεση θέα στον πομπό.

Για κάθε σημείο στην εικονική οθόνη, οι ερευνητές συνέκριναν τα σήματα που φτάνουν ταυτόχρονα και στους δύο δέκτες και έφτιαξαν ένα ολόγραμμα χαρτογραφώντας τις καθυστερήσεις που προκαλούνται από τον σταυρό αλουμινίου. Το εικονικό ολόγραμμα δεν είναι ακριβώς όπως ένα παραδοσιακό, καθώς οι ερευνητές δεν μπορούν να ανακτήσουν την εικόνα του αντικειμένου εκπέμποντας περισσότερα ραδιοκύματα σε αυτό. Αντίθετα, οι επιστήμονες χρησιμοποίησαν τον υπολογιστή για να τρέξουν τα ραδιοκύματα προς τα πίσω στο χρόνο από την οθόνη μέχρι την απόσταση όπου τα μέτωπα των κυμάτων χτυπούν το αντικείμενο. Στη συνέχεια, ο σταυρός έσκασε.

«Είναι προφανές από την εικόνα ότι υπάρχει ένας σταυρός εκεί», λέει ο Neal Patwari, ηλεκτρολόγος μηχανικός στο Πανεπιστήμιο της Γιούτα στο Salt Lake City. «Αυτό είναι πολύ εντυπωσιακό». Ωστόσο, προειδοποιεί ότι η μέθοδος μπορεί να μην λειτουργεί καλά σε ένα ακατάστατο περιβάλλον.

Επιπλέον, οι δέκτες και το αντικείμενο βρίσκονταν στο ίδιο δωμάτιο, όπου φαινόταν εύκολα ο σταυρός. Κατ 'αρχήν, θα πρέπει να είναι δυνατός ο σταθμός δεκτών Wi-Fi έξω από ένα δωμάτιο και η εικόνα αντικειμένων στο εσωτερικό, λέει ο Reinhard. Ωστόσο, ο Mark Coates, μηχανικός υπολογιστών στο Πανεπιστήμιο McGill στο Μόντρεαλ του Καναδά, ο οποίος δεν συμμετείχε στο έργο, προειδοποιεί ότι μπορεί να είναι δύσκολο, ειδικά εάν οι τοίχοι έχουν μεταλλικά καρφιά, τα οποία θα αντανακλούν επίσης ραδιοκύματα. "Βασικά, υπάρχουν κύματα που προέρχονται από τόσες πολλές κατευθύνσεις που αυτή η τεχνική θα γίνει πολύ πιο δύσκολη", λέει ο Coates.

Κυρίως ο Reinhard φαντάζεται να τοποθετήσει μια σειρά από αισθητήρες Wi-Fi στην οροφή ενός εργοστασίου για να φτιάξει ολογράμματα που μπορούν να παρακολουθούν καλύτερα προϊόντα που φέρουν ετικέτες αναγνώρισης ραδιοσυχνοτήτων. Ο Patwari σημειώνει ότι άλλοι ερευνητές έχουν ήδη αναπτύξει απλούστερους τρόπους για τη χρήση αδέσποτων σημάτων Wi-Fi για την παρακολούθηση της κίνησης των ανθρώπων μέσα στα κτίρια. Τέτοιες τεχνικές παρακολούθησης ραδιοφώνου θα απογειωθούν σύντομα, προβλέπει ο Patwari:"Σε 5 έως 10 χρόνια θα χρησιμοποιούσαμε το Wi-Fi περισσότερο για εντοπισμό παρά για επικοινωνία."