冒牌自然老師

通過在電腦螢幕上顯示一個人的位置（小圖），一套無線電收發器陣列能夠跟蹤外來入侵者。（圖片提供:Photo: S. Joshi，J. Wilson/美國猶他大學）


University of Utah electrical engineer Neal Patwari walks around inside a square grid of radio transceivers (mounted on plastic pipes) during a test of a radio tomographic imaging (RTI) system that uses radio waves to "see," locate and track a moving person -- even a person moving behind a solid wall. Credit: Joey Wilson, University of Utah.

用無線電波實現“隔牆觀物”
改寫自科學網

研究人員發現，利用一組無線電收發器——發送和接收無線電信號的裝置——能夠跟蹤隱藏在牆壁後面的人的活動。這項技術未來可能用來搜索那些在著火的建築中迷路的遇險人員；在人員進入或離開房間後控制照明及空調系統；以及偵察夜賊或敵方士兵。
 
這項技術實際上基於這樣一個原理：人體能夠吸收無線電波。這種現象被稱為多徑衰減，當一個人在屋子中走動時，它會導致屋中的一部AM接收器突然出現靜電雜訊。
 
在注意到這個問題後，美國鹽湖城猶他大學(University of Utah)的電子工程師Neal Patwari一直在想辦法克服多徑衰減。然而為什麼不可以把衰減用於其他目的，即給某人或某物的運動定位呢？無線電波的優勢在於它與可見光不同，能夠在黑夜以及塵埃、濃煙或霧氣中被探測到。Patwari和他的研究團隊開發了一種軟體，能夠用電腦螢幕顯示在無線電收發器的信號範圍內移動的某人的大概位置。
 
Patwari介紹說，這項實驗最初開始於2007年，但是其結果卻不穩定，這主要是因為研究小組“使用了一些笨重的硬體，以及並未採用即時系統”。但是就像博士生Joey Wilson和Patwari在最新出版的《行動計算處理IEEE Transactions on Mobile Computing》雜誌上報l3的那樣，研究人員最終研製出了一個由安裝在杆上的手機大小的無線電收發器構成的無線網路原型，並對其進行了戶外及戶內測試。在這兩項測試中，原型系統的表現既準確又及時。當Wilson在這個陣列內部走動時，通過測定所有收發器的無線電信號的強度，這個系統便能夠計算出他的位置，其誤差約為1公尺。
 
收發器陣列的一個優勢便是它能夠被迅速設立和拆除，例如在軍營或燃燒的建築物附近。但是 Patwari也指出，在這套系統真正投入商業應用之前還有幾個問題必須得到解決。首先，原型的頻率會受到干擾，這將限制國家安全系統在使用這項技術時的有效性。一個解決辦法就是為軟體設計一套程式，一旦無線電信號受到干擾，便能夠立即變換頻率。
 
美國佛蒙特州(Vermont)伯靈頓市(Burlington)佛蒙特大學(University of Vermont)的副教授Jeff Frolik指出，這項研究成果提供了“一條有趣的途徑，用來克服一個長期存在的技術問題，並利用現存硬體創造了一項新的技術，而它將在緊急事件中大顯身手”。（來源：科學時報 群芳）

猶他大學電機與電腦工程學系(Department of Electrical and Computer Engineering)
訊號感測與處理實驗室Sensing and Processing Across Networks (SPAN)

佛蒙特大學(University of Vermont) 副教授Jeff Frolik網頁

PHYSORG.com原文報導
Radio waves 'see' through walls (w/ Video)
October 12, 2009

PHYSORG.com相關原文報導
Wi-Fi signals can see through walls
October 5, 2009 by Lin Edwards

發表論文
Publications on RTI(Radio tomographic imaging)
• J. Wilson and N. Patwari, "Through-Wall Motion Tracking Using Variance-Based Radio Tomography Networks", arXiv.org, Oct, 2009.
• J. Wilson, N. Patwari, Regularization Methods for Radio Tomographic Imaging, in Proc. of the 2009 Virginia Tech Wireless Symposium, Blacksburg, VA, June 2009
• J. Wilson, N. Patwari, Radio Tomographic Imaging With Wireless Networks, Tech Report, 16 Sep 2008
• Mobicom 2008 demonstration poster

Source: University of Utah (news : web)