1930年代、アメリカ海軍の研究者たちは、無線塔の近くを飛行する飛行機が電波を反射することに気づき、レーダーの概念を偶然発見しました。そして今、科学者たちは同じ原理を応用し、既存のWi-Fi信号を追跡して壁越しに人々を監視できる初の装置を開発しました。
Wi-Fi無線信号は米国の61%の家庭、全世界の25%の家庭で受信されているため、ユニバーシティ・カレッジ・ロンドンの研究者であるカール・ウッドブリッジ氏とケビン・チェッティ氏は、この遍在する信号を利用する検出器を設計した。電波が移動体で反射すると周波数が変化する。この現象はドップラー効果と呼ばれる。彼らが開発したレーダーのプロトタイプは、周波数の変化を識別して移動体を検出する。スーツケースほどの大きさで、2本のアンテナと信号処理ユニットからなる無線受信機を内蔵している。実験では、このレーダーを使って、厚さ1フィートのレンガの壁越しでも人の位置、速度、方向を特定できた。デバイス自体は電波を発しないため、検出することはできない。
Wi-Fiレーダーは、侵入者の発見から子供や高齢者の監視まで、家庭内での用途は多岐にわたる。軍事利用の可能性もある。英国国防省は、市街戦における建物のスキャンに使用できるかどうかを調べる研究に資金提供している。ウッドブリッジ氏によると、改良を加えれば、呼吸中の胸郭の微妙な動きを捉えられるほどの感度が得られ、立っている人やじっと座っている人をレーダーで検知できるようになるという。
どのように動作するかについては、上の画像を参照してください。
1. 動く被写体
Wi-Fiの電波が移動する物体に反射すると、その周波数が変化します。例えば、人がWi-Fiの発信源に向かって移動している場合、反射波の周波数は増加します。発信源から離れている場合、周波数は減少します。
2. 通常のルーター
すでに部屋に設置されている Wi-Fi インターネット ルーターは、特定の周波数 (通常は 2.4 ギガヘルツまたは 5 ギガヘルツ) の電波をエリア全体に放射します。
3. ベースライン信号
レーダー システムの 1 つのアンテナは、室内のベースライン無線信号を追跡します。
4. シフト信号
2 番目のアンテナは、移動する物体から反射した電波を検出し、その周波数を変更します。
5. 犯人発見
2 つのアンテナの信号を比較することで、コンピューターは物体の位置を数フィート以内で計算し、速度と方向も計算します。
安心して呼吸
人の周囲を電波で囲むことで、呼吸数を検出することが可能です。ユタ大学のニール・パトワリ氏の無線工学グループは、患者のベッドの周囲に設置する20台の安価な無線送信機からなるネットワークを設計しました。そして、静止した人の呼吸を既存の検出器よりも正確に検出するアルゴリズムを開発しました。パトワリ氏は、年末までにこのアルゴリズムを改良し、体の動きも除去する予定です。このシステムは、将来的には病院でチューブやマスクの代わりに使用される可能性があります。
—エルバート・チュー
