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小心,家中路由器发出的WiFi信号可能让你家变“透明”

连接没有密码的公共WiFi时,有可能会泄露你电子设备中的部分信息。不过,你可能做梦都想不到,你自己家的无线路由器也有可能让你家变得“透明”——家中的空间结构可能将一览无遗。

作者:王灿来源:澎湃新闻|2017-05-05 11:55

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连接没有密码的公共WiFi时,有可能会泄露你电子设备中的部分信息。不过,你可能做梦都想不到,你自己家的无线路由器也有可能让你家变得“透明”——家中的空间结构可能将一览无遗。

4月28日,科学杂志报道称,物理学家首次使用WiFi发射机的无线电波,编码制作了真实物体的3D图像的全息图。这一幕和《星球大战》里莱娅公主用全息图向欧比旺求助的场景类似。原则上,这种技术可以仅通过使用室内泄露出的WiFi信号,就能让室外的人“看到”室内。不过,有研究者称,这种“窥探”方式可能说起来容易做起来难。

据科学(Science)杂志报道,德国慕尼黑技术大学(TUM)量子传感器专家Friedemann Reinhard称,这个想法在几年前就有了。Reinhard说,当时他们在午餐中讨论通过Wi-Fi信号将会看到怎样的世界。Reinhard称,很明显的是,如果想要通过Wi-Fi看到世界,这就需要制作全息图。

小心,家中路由器发出的WiFi信号可能让你家变“透明”

相机通过收集从物体反射的光并将其聚焦到屏幕上来产生图像,以创建更大或更小强度的2D图案:照片。相比之下,所谓的全息图则更充分地利用了光的波动性,通常全息图使用的光源是激光。将一束激光分为两束,其中一半从物体上反射到感光板上,另一半光束直接照射在感光板上。两组光波发生干涉会产生明暗的斑点,即全息图。

小心,家中路由器发出的WiFi信号可能让你家变“透明”
Physical Review Letters 图

如今,TUM的Reinhard和本科生Philipp Holl已使用Wi-Fi路由器发射的无线电波而不是激光,生成了一个薄铝十字交叉的全息图。他们将研究发表在物理评论快报上,其是由美国物理学会主办的高水平物理学术期刊。

他们的实验并不是依赖Wi-Fi信号中用于编码的数十亿数字字节的信息,依靠的信号是干净的相干波。然而,研究人员并不用感光板记录关键的干涉图案,而是用Wi-Fi接收器记录它,并在计算机中重构。他们将一个Wi-Fi发射机放置在房间内,位于薄铝十字架后0.9米处。然后他们将标准的Wi-Fi接收器放在十字架前面1.4米处,并将其慢慢地来回移动,以绘制一个代替感光板的“虚拟屏幕”。而且,它们没有将一个单独的基准光束直接射入屏幕,而是在几米远处放置了第二个固定的接收器,在那里可以看到发射器的直视图。

小心,家中路由器发出的WiFi信号可能让你家变“透明”

对于虚拟屏幕上的每个点,研究人员都比较了两个接收器同时接收到的信号,并通过绘制由铝十字架引起的延迟来制作全息图。虚拟全息图不完全像传统的全息图,因为研究人员通过照射更多的无线电波无法恢复对象的图像。相反,科学家们用计算机及时地测算无线电波从屏幕向后方碰到物体的距离。然后,十字架就显现出来了。

美国盐湖城犹他大学电气工程师Neal Patwari表示,“从图像中可以看出有一个十字架”,“这太令人印象深刻了”。但他警告说,这种方法在混乱的环境中可能无法正常工作。

此外,因为接收器和物体在同一个房间,所以十字架很容易被看到。Reinhard说,原则上应该可以将Wi-Fi接收机放在室外,并将对象放在里面。然而,加拿大蒙特利尔麦吉尔大学计算机工程师Mark Coates警告说,这样可能会很棘手,特别是如果墙上有金属螺钉,这也会反射无线电波。Coates没有参与这个项目,他说,“来自各个方向的波,将会使这种技术更具挑战性。”

Reinhard最初设想将一排Wi-Fi传感器放在工厂的天花板上,使全息图能更好地跟踪标有射频识别标签的产品。Patwari指出,其他研究人员已经开发出更简单的方法来使用杂散的Wi-Fi信号跟踪建筑物内人员的移动。Patwari预计这种无线电跟踪技术将得到很快发展,“在5到10年内,Wi-Fi将更多地用于定位,而不是通信。”

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