Applikaasjes & amp; Limiten fan WiFi Imaging

Ynformaasjetechnology, algemien bekend as IT, avansearre in protte yndustry lykas auto, húsfesting, software en medisinen. De IT-saakkundigen en wittenskippers ûndersochten ek de helberens fan in krêftige byldtechnology bekend as Wi-Fi-ôfbylding.

Computational imaging-technology hat in grutte omfang yn objektdeteksje en identifikaasje. Wittenskippers betochten in protte techniken mei tradisjonele mikrogolfôfbylding. Se koene lykwols gjin produktive resultaten krije.

Dêrom hawwe se de technology avansearre en Wi-Fi-ôfbylding yntrodusearre dy't wy yn dizze post sille dekke.

Wat is Wireless Imaging?

Draadloze ôfbylding is in technology dy't ôfbyldings fangt en ferstjoert oer in draadloos netwurk. Dat klinkt miskien ienfâldich, mar it is it net.

Draadloze ôfbylding is in breed konsept dat meardere yndustry beslacht, ynklusyf:

• Automobil
• Smart home of IoT
• Yndustriële applikaasjes

Wy geane troch de applikaasjes en brûke gefallen fan WiFi-ôfbylding. Mar earst litte wy begripe wat dizze technology is.

Ynlieding

Wi-Fi, of draadloze ynternettechnology, waard yn 1997 yntrodusearre doe't minsken begûnen mei moderne netwurkapparaten. Dêrfoar wiene telefoanlinen en ferlykbere oare kabelferbiningen de boarnen fan it ynternet.

Sûnt dy technology âld wie, kamen brûkers nea better fan it kabelynternet. It wie stadich en fol netwurk fersteuringen. It wie ekwichtich om de horizontale en fertikale as fan it patroan te kennen om in nuttich resultaat te krijen yn de twa romtlike frekwinsje-dimensjes.

Tapassingen fan Wi-Fi Imaging

Ferskate tapassingen fan Wi-Fi-ôfbylding wurde brûkt foar kommersjele en yndustriële doelen. Bygelyks.

Inventory Tracking

Winkelsintra en malls brûkten trolleys mei radarsensors foar ynventarisbehear. Dizze radar-bestjoerde trolleys hawwe gjin sensortag nedich, om't elke trolley wurket mei in spesjale ID.

De databank groepearret de trolleys yn ferskate teams, en dan jout de supervisor elk team in taak ta.

Dizze trolleys binne suksesfol yn it effisjint behear fan de ynventaris fan pakhuzen. Boppedat kinne klanten dizze trolleys ek krije binnen it terrein fan 'e mart en genietsje fan winkeljen mei in cashless oankeapsysteem.

Smart Homes

IoT is de folgjende grutte trochbraak yn 'e wenningyndustry. De Wi-Fi-ôfbyldingstechnology fiert tradisjonele radardeteksje út om grutte objekten te identifisearjen, ynklusyf:

• Doarren
• Windows
• Fridge

Jo kinne antennes en fereaske sensoren ynsette om de grutte objekten yn jo hûs te kontrolearjen. Bygelyks, de romtlike frekwinsjes mjitten troch de array fan 'e antenne kinne de besteande kommunikaasjesignalen ferifiearje en jo ynformearje oer de status fan it objekt.

Boppedat kinne jo it hiele systeem programmearje mei de gemiddelde romtlike ûnderlinge gearhingen horizontale en fertikale rjochtingen om de beweging fan it objekt te kontrolearjen mei help fan Wi-Fi-sinjaalferwurking.

De wichtichste beheining fan dizze applikaasje is in stabile netwurk te hawwen, om't de passive imaging-systemen WiFi-sinjalen nedich binne om de dimensjes fan it objekt te analysearjen.

FAQs

Wat is in WiFi Doppler?

WiFi Doppler is in sensortechnology dy't mar ien WiFi-apparaat brûkt om de posysje en beweging fan in objekt te detektearjen. Jo hawwe gjin meardere WiFIi-apparaten nedich om resultaten te krijen mei WiFi Doppler.

Kin WiFi troch muorren sjen?

Ja. Jo kinne Wi-Fi-sinjalen brûke om troch muorren te sjen.

Hoe krij ik WiFi om in muorre te penetrearjen?

1. Ferbetterje de eigen WiFi mei help fan Wi-Fi berik extenders.
2. Implementearje in mesh-netwurk.

De meardere WiFi-sinjalen dy't troch elkoar oerstjoerd wurde . Hoe?

De WiFi-sinjalen snije normaal as de routers op itselde kanaal wurkje.

Kinne WiFi-sinjalen resultaten produsearje fia Wall Imaging?

Ja. It is om't WiFi radiogolven brûkt dy't troch muorren kinne penetrearje.

Konklúzje

Wi-Fi-ôfbylding wurdt gewoanlik yn it byldferwurkingsdomein fanwegen de beskikberens yn hast alle wen-, kommersjele en yndustriële rûmte. Dêrom sil it brûken fan Wi-Fi-ôfbylding om de lokaasje en beweging fan in objekt te detektearjen de folgjende grutte technology wêze foar minsklik foardiel.

Mei de tiid kaam de Wi-Fi Association mei foarútgong yn draadloze technology en opwurdearre Wi-Fi-apparaten. Dat omfette de router, modems, switches en boosters.

Dizze apparaten folgje de IEEE WLAN-standerts dy’t wurkje mei alle soarten netwurkstasjons. De meast foarkommende WLAN-standert dy't brûkt wurdt yn ús ynternetferbiningen thús is 802.11ax.

Wy witte allegear hoe wichtich Wi-Fi-technology yn ús libben wurden is. Folgje binne de mienskiplike gebrûken fan Wi-Fi:

• Kommunikaasje
• Datadielen
• Online gaming

As Wi-Fi útwreide syn omfang oan hast elke wenromte, wittenskippers ûntdutsen dat Wi-Fi koe ek brûkt wurde foar oare applikaasjes. Ien fan 'e ûntdekkingen dy't se fûnen wie it fuortsterkjen fan it mikrofoaveôfbyldingsproses mei Wi-Fi-sinjalen.

Foardat wy fierder geane, litte wy in pear technyske termen begripe dy't yn dit artikel brûkt wurde.

Romtlike frekwinsjedomein

It romtlike domein ferwiist nei it statyske byld fan elk objekt, wylst it frekwinsjedomein de ôfbylding analysearret mei syn bewegende piksels. Dat betsjut dat de ûntfangers yn Wi-Fi-ôfbylding de ynformaasje fan it byld opnimme yn it romtlike frekwinsjedomein.

Passive Bistatic WiFi Radar

In bistatyske radar is in apparaat dat brûkt wurdt om it berik fan in radarsysteem te mjitten mei aparte WiFi-stjoerders en ûntfangers. Yn it passivebistatic WiFi radar systeem, de ûntfangers mjitte it ferskil yn tiid as der in sinjaal komt fan de stjoerders.

Dizze ûntfangers binne ek ferantwurdlik foar it berekkenjen fan de tiid fan de útstjoerd WiFi sinjalen reflektearre út it eigentlike doel.

Microwave Imaging vs WiFi Imaging System

Microwave Imaging is in âldere technology dan WiFi Imaging. De wichtichste reden wêrom't wittenskippers gongen foar de technology upgrade is dat mikrogolfôfbylding mear ferwurkingstiid ferbrûkt.

Dizze ôfbyldingstechnyk presintearre meganyske en elektryske beam-scanning, dy't goede resultaten sjen litte. De tiid fan gegevenswinning yn beide techniken wie lykwols in neidiel dat it ferwurkjen fan bylden yn romtlike frekwinsje-ôfbylding fertrage.

Mikrogolfôfbylding wie in foarkar opsje foar objektdeteksje en identifikaasje. Op 'e nij waarden de skande samples ferwurke mei moderne technology. Mar nochris wie de tiidbeheining foar it scannen fan in beam oer in fjild it haadprobleem.

De wittenskipper brûkte ek deselde technology foar objektdeteksje, mar se koenen net foarútgean, om't de apparaten gjin leech thermysk fange koenen generearre elektromagnetyske strieling fan minsken.

Se hawwe in grutte ynvestearring nedich om in moderne ûntfanger en sinjaalferwurkingsapparatuer te keapjen mei hege gefoelichheid en bredere bânbreedte.

WiFi Imaging System

De technology upgrade begûn mei it brûken fan Wi-Fi. Mar, fanfansels, wy witte allegear dat Wi-Fi oeral is, wat betsjut dat it op elke lokaasje beskikber is.

Of thús, kantoar, restaurant, treinstasjon of stadion, jo apparaten mei Wi-Fi ûntfange draadloze sinjalen . Dat is de reden wêrom't wittenskippers kapitalisearje op Wi-Fi en opwurdearre mikrogolfôfbylding.

Wetenskippers hawwe ek Wi-Fi brûkt om minsken troch-muorre-ôfbylding te detektearjen en te klassifisearjen. Om't radioweagen maklik troch gerdinen, doek en muorren kinne penetrearje, is Wi-Fi in krêftich ark foar it ôfbyldzjen fan komplekse objekten.

Sinjaalferwurking is ek produktiver yn Wi-Fi-strielen fanwegen har ûntrochsichtichens by optyske en ynfraread golflingten.

Dêrom brûkt de nije technyk tradisjonele mikrogolfôfbylding mei Wi-Fi-sinjalen. Unôfhinklike WiFi-transmitters dy't dizze sinjalen ferljochtsje binne ferantwurdlik foar it inisjearjen fan it proses, wylst de ûntfanger de ynformaasje fan 'e ôfbylding fangt yn romtlike frekwinsje-sampling en domein.

It nije Wi-Fi-ôfbyldingssysteem brûkt passive radartechniken op strieling fan tredden. De passive radar brûkt dy strielingen foar:

• Detection
• Tracking

In oar ferskil tusken mikrogolf- en WiFi-ôfbylding is dat de eardere sparse antenne-arrays brûkt om te ferwurkjen ôfbyldings. Spitigernôch, dat allinnich mjit hiel lege termysk oanmakke EM strieling.

Oan de oare kant, de opwurdearre technology brûkt Wi-Fi sinjalen dy't wurkje op normale ûntfangers by25 MHz frekwinsje en 10 mikrosekonden yntegraasje tiid. De frekwinsje en yntegraasjetiid wurde ferbettere mei help fan de WiFi-sinjalen foar komputearjende ôfbylding.

Sa kin de foarstelde metoade yn 'e opwurdearre ferzje fan it mikrofoave-ôfbyldingssysteem wurkje op goedkeape apparatuer en bettere resultaten leverje. Gjin needsaak om te ynvestearjen yn ûntfangers mei brede bânbreedte om in sparse array te brûken.

De besteande ûntfangers kinne Wi-Fi-sinjalen brûke, om't se hast oeral beskikber binne. Ek bliuwe allinich de korrelearre sinjaalkomponinten yn 'e tawiisde tiid. Dêrom kinne dizze sinjalen komputearjende ôfbylding stimulearje foar sensing en kommunikaasjedoelen.

Wêrom is Wi-Fi Imaging in bettere oanpak?

Ofbylding mei Wi-Fi-sinjalen is om ferskate redenen better dan de foarige technologyen. Bygelyks, ôfbylding mei help fan Wi-Fi sinjaal ferwurking bestiet privacy-behâld faktor.

Ek hoege jo net te besteegjen tûzenen dollars te keapjen hege-ein ûntfangers. De WiFi-krêftmjittingen binne genôch om objektdeteksje en klassifikaasje te analysearjen om de ôfbylding suksesfol te meitsjen.

Hoewol spesjalisearre hardware foar ôfbylding beskikber is, hawwe se oare tafoegings nedich dy't de kosten fan it projekt signifikant ferheegje.

Mei help fan de samplede romtlike frekwinsje-ynformaasje lieten de resultaten de lokalisaasje sjen fan minsklike en metallyske objekten. Dat bewiisde it súksesrate fan Wi-Fi-ôfbylding mei de folgjende mediaankrektens:

• 26 sm foar statyske minsklike ûnderwerpen
• 15 sm foar statyske metalen objekten

Beheinings fan Wi-Fi Imaging

Sûnder twifel is mikrogolfôfbylding mei Wi-Fi-sinjalen in krêftige technology om minsken en oare objekten te lokalisearjen. Jo kinne de posysje fan in bepaalde set fan minsken en objekten maklik fine. D'r binne lykwols wat beheiningen yn 'e wize fan ymplemintaasje fan Wi-Fi-ôfbylding.

Litte wy se beprate.

Objektgrutte

De foarstelde Wi-Fi-ôfbyldingstechnology is basearre op de grutte fan it objekt. It byldsysteem lokalisearret objekten fan grutte grutte. Bygelyks:

• Couch
• Tabellen
• Grutte finsters

Sûnder twifel binne grutte objekten maklik te ûntdekken en te lokalisearjen fanwege har dúdlik te analysearjen dimensjes. Oft jo 2D- of 3D-technology brûke, de byldferwurkingsalgoritmen identifisearje maklik grutte objekten sûnder in protte tiid te fertsjinjen.

As jo ​​in systeem tariede foar ôfbyldingsferwurking, moatte jo it earst de objekten as samples leare litte. Dit proses wurdt masine learen neamd, ien fan 'e meast foarkommende domeinen fan keunstmjittige yntelliginsje (AI).

Masine learen is de fûnemintele stap fan elke soart byldfoarming. Om technology te bouwen sûnder jo systeem te fieden foardat jo ôfbylding meitsje, moatte jo krêftige AI-apparatuer keapje dy't it objekt analysearret lykas minsken. Mar tefolle jild útjaan allinnich foar gemak is net wiis omdat masine learen is maklik teimplementearje.

Dêrom moatte jo jo systeem fiede mei de samples fan 'e objekten, sadat it fêstlizzen fan útstjoerde WiFi-sinjalen bettere resultaten kinne opleverje as de ûntfangers dy't brûkt wurde yn tradisjonele radardeteksje en mikrogolfôfbylding.

Materiaal

It materiaal fan it objekt is ek fan belang by it brûken fan Wi-Fi-ôfbylding foar detectie en lokalisaasje. Bygelyks, it foarstelde systeem jout kânsrike resultaten as it foarwerp hat reflektearjende oerflakken.

Bygelyks, metalen oerflakken hawwe altyd bewiisd te wêzen bettere objekten, sels foar optyske of ynfraread frekwinsjes.

Itselde prinsipe folget ek hjir: in grut-sized foarwerp mei in reflektearjend oerflak is makliker te byld as lytse metalen foarwerpen. Wêrom?

Hoewol't in glânzjend objekt goede WiFi-sinjalen reflektearret, makket har lytse grutte it dwerstrochsneedgebiet oerlêst foar ynkommende strieling. Dêrtroch kinne de meardere WiFi-sinjalen dy't oerdroegen wurde dat objekt net goed foarstelle.

In oar probleem mei de dimensje fan it objekt is as de grutte evenredich wurdt mei de golflingte fan 'e WiFi-sinjalen, de ynteraksje tusken de twa entiteiten fermindert.

Hoe kinne de limyt fan dimensje oant frekwinsje oplosse?

In Wi-Fi-ôfbyldingssysteem fereasket in signifikant ferskil tusken de grutte fan it objekt en de golflingte fan 'e oanwêzich WiFi-sinjalen. As de grutte fan it objekt grut is, moat de golflingte fan 'e WiFi-sinjalen lytser wêze en oarsom.

Jo moatte stjoerein hegere frekwinsje, i.e., 5 GHz, te ferminderjen de golflingte fan de WiFi sinjalen. D'r is lykwols noch gjin konkrete útkomst dat leechfrekwinsje WiFi-sinjalen yn passive interferometryske byldsystemen wurkje mei lytsere objekten. bliuw yntakt troch-muorre ôfbylding.

Guon fan 'e lytsere objekten dy't waarden sampled tidens meardere eksperiminten wiene:

• Coin
• Keys
• Feiligens pin

Njonken it brûken fan ferskate apparatuer is it feroarjen fan it frekwinsjeberik foar it detectearjen fan lytsere objekten mei romtlike resolúsje ûnder observaasje.

Ofbyldingsresolúsje

De ôfbyldingsresolúsje is in essensjeel eigenskip fan 'e foarstelde technology. Boppedat hinget it ôf fan de folgjende twa faktoaren:

• Wi-Fi-sinjaalgolflingte
• Lengte fan antennearray

Jo kinne de ôfbyldingsresolúsje ferheegje troch te hâlden de sinjaal golflingte konstante en it fergrutsjen fan de antenne array lingte.

By it eksperimint besochten de wittenskippers de ôfbyldingsresolúsje te ferbetterjen troch de frekwinsje te ferheegjen nei 5 GHz, wat de golflingte ferminderet. Dan feroare se de golflingte fan 'e sinjaalferwurking en de lingte fan' e antenne-array net.

As gefolch hawwe wittenskippers gjin ferbettering yn 'e ôfbyldingsresolúsje observearre. In oare wichtige fynst wie dat it oantal antennes net skele yn it ôfbyldingsproses.

Asjo pleatse de antenne yn 'e juste posysje, kinne jo produktive resultaten krije mei mar in pear antennes. Wêrom?

De antenne-arrays fange de strieling fan it objekt ûnder waarnimming. It brûken fan meardere antennelokaasjes fergruttet sûnder mis de kâns op optimale ôfbyldingsresolúsje, mar it is in kwestje fan kosten-effisjinte technology. en effisjinsje.

Dus, jo kinne jo it objekt foarstelle mei allinich WiFi-krêftmjittingen as jo de lingte fan de antenne-array konstant hâlde. It feroarjen fan it ynkommende frekwinsjeberik kin ek ynfloed hawwe op de ôfbyldingsresolúsje.

Objektoriïntaasje

De oriïntaasje fan it objekt is in oare beheining yn 'e foarstelde technology. It WiFi-ôfbyldingssysteem fereasket dat it objekt yn it patroan fan 'e útstjoerde strieling is. Jo witte al dat de EM-wellen in fjild meitsje en yn in ritme reizgje. Dat fjild wurdt in trend foar de folgjende weagen.

As jo ​​in objekt yn dat fjild pleatse mei syn oriïntaasje lizzend yn ôfwikende posysje, krije jo gjin wiere resultaten. Dus, it hâlden fan de oriïntaasje fan it objekt binnen it patroan fan de útstjoerde strieling is wichtich.

Boppedat kinne jo dit probleem op 'e folgjende manieren oanpakke:

• Stel de lokaasje fan 'e antennes op in optimalisearre manier yn. .
• Kies de antennes dy't bettere stralingspatroanen hawwe.

It is