Otkrivanje skrivenog oružja pomoću WiFi signala

Iako konvencionalni nadzorni sustavi temeljeni na kamerama i detektori metala mogu pružiti dovoljnu razinu sigurnosti kada se koriste na odgovarajući način, imaju temeljna ograničenja koja smanjuju njihovu primjenjivost.

Sustavi temeljeni na kamerama ne mogu otkriti zaklonjene ili skrivene prijetnje, a detektori metala zahtijevaju da svaka osoba ulazi kroz uski otvor jedna po jedna, što dovodi do problema sa zagušenjem i ograničene upotrebe u velikim gužvama.

Istraživači iz Švedske obrambene istraživačke agencije, razvili su sigurnosni sustav temeljen na WiFi-ju za koji vjeruju kako ima potencijal biti komplementarni modalitet koji je sposoban nositi se s zaklonjenim ili skrivenim osobnim oružjem i nije ometan strogim prostornim konfiguracijama.

U svom radu istraživači predlažu korištenje informacija o stanju kanala procijenjenih iz WiFi signala za otkrivanje skrivenog pištolja.

U tu svrhu prikupljaju skup podataka poravnatih WiFi signala i RGB slika koje nazivaju skup podataka WiFire. Također predlažu model dubokog učenja pod nazivom WiFireNet prilagođen za otkrivanje skrivenog pištolja u WiFi signalima korištenjem nadzornih signala temeljenih na vidu.

Istraživači tvrde da njihovi rezultati pokazuju da je otkrivanje skrivenog pištolja moguće u WiFi-ju i dodaju sustav kao komplementarni modalitet nadzornim kamerama i detektorima metala.

Podaci su prikupljeni korištenjem modificirane implementacije otvorenog koda IEEE 802.11a pomoću GNU Radio alata za razvoj softvera.

Korištena je radna frekvencija od 5,68 GHz i propusnost od 20 MHz. Podaci su snimljeni pod dvije WiFi konfiguracije. WiFi-regular slijedi standard IEEE 802.11a, koristeći četiri pilot podnosioca, dok je preostalih 48 podnosioca linearno interpolirano. WiFi-plus koristi 48 od 52 dostupna pilot podnosioca (92,3% pokrivenost), što rezultira većom količinom podataka korištenih za generiranje CSI-ja. Konceptualno, WiFi-plus je analogan pristupima temeljenim na radaru koji prenose potpuno poznate signale na širim propusnim duljinama, čime se postiže veća rezolucija. Povećanjem pilot podnosioca, WiFi-plus pruža precizniji CSI, što može poboljšati performanse detekcije u odnosu na standardni WiFi.

Podatke su prikupljali u dvije prostorije različitih veličina. Postavka u maloj prostoriji (8 m², 0–2 osobe) ima guste zidove i jake višestruke refleksije, što olakšava lokalizaciju, dok postavka u velikoj prostoriji (12 m², 0–4 osobe) ima rjeđe refleksije, što predstavlja izazovnije unutarnje uvjete. Ovaj dizajn motiviran je prethodnim empirijskim studijama koje pokazuju da jedinstveno višestruko širenje poboljšava točnost detekcije osoba i lokalizacije, pri čemu najgori scenariji odgovaraju otvorenim poljima, a najbolji malim, pretrpanim prostorijama.

Korištena su dva prijenosna računala: jedno spojeno na odašiljače, a drugo na prijemnike. USB kamera na prijemnom računalu snimala je RGB video za označavanje. CSI uzorci su prikupljani u nizovima na 80 Hz, dok je kamera snimala na 30 Hz. Poravnanje je postignuto odbacivanjem međuslika između nizova. Konfiguracije WiFi-plus i Wifi-regular imaju oko 100.000 CSI uzoraka svaka, a postavka za malu sobu ima 40.000 CSI uzoraka.

Osnovni rezultati pokazuju da WiFi signali doista sadrže dovoljno informacija za otkrivanje skrivenog pištolja koje ljudi nose u grupama do četiri osobe i u prisutnosti drugih uobičajeno nošenih predmeta. To naglašava potencijal WiFi senzora kao komplementarne metode nadzornim sustavima temeljenim na kamerama.

Istraživački rad možete pronaći na ovoj poveznici.