Aplikasi & Had Pengimejan WiFi

Teknologi Maklumat, biasanya dikenali sebagai IT, memajukan banyak industri seperti kereta, perumahan, perisian dan perubatan. Pakar IT dan saintis juga meneroka kemungkinan teknologi pengimejan berkuasa yang dikenali sebagai pengimejan Wi-Fi.

Teknologi pengimejan pengiraan mempunyai skop yang luas dalam pengesanan dan pengecaman objek. Para saintis mencipta banyak teknik menggunakan pengimejan gelombang mikro tradisional. Walau bagaimanapun, mereka tidak mendapat hasil yang produktif.

Itulah sebabnya mereka memajukan teknologi dan memperkenalkan pengimejan Wi-Fi yang akan kami bincangkan dalam siaran ini.

Apakah Pengimejan Tanpa Wayar?

Pengimejan wayarles ialah teknologi yang menangkap dan menghantar imej melalui rangkaian wayarles. Itu mungkin terdengar mudah, tetapi tidak.

Pengimejan wayarles ialah konsep luas yang merangkumi pelbagai industri, termasuk:

• Kereta
• Rumah pintar atau IoT
• Aplikasi industri

Kami akan meneliti aplikasi dan menggunakan kes pengimejan WiFi. Tetapi pertama-tama, mari kita fahami apakah teknologi ini.

Pengenalan

Wi-Fi, atau teknologi internet tanpa wayar, telah diperkenalkan pada tahun 1997 apabila orang mula menggunakan peranti rangkaian moden. Sebelum itu, talian telefon dan sambungan kabel lain yang serupa adalah sumber internet.

Memandangkan teknologi itu sudah lama, pengguna tidak pernah mendapat apa-apa yang lebih baik daripada internet kabel. Ia perlahan dan penuh dengan gangguan rangkaian. Ia jugapenting untuk mengetahui paksi mendatar dan menegak corak untuk mendapatkan hasil yang berguna dalam dua dimensi kekerapan spatial.

Aplikasi Pengimejan Wi-Fi

Beberapa aplikasi pengimejan Wi-Fi sedang digunakan untuk tujuan komersial dan perindustrian. Contohnya.

Penjejakan Inventori

Pusat beli-belah dan pusat membeli-belah menggunakan troli menggunakan penderia radar untuk pengurusan inventori. Troli yang dikawal radar ini tidak memerlukan sebarang tag penderia kerana setiap troli berfungsi dengan ID khas.

Pangkalan data mengumpulkan troli kepada beberapa pasukan, dan kemudian penyelia memperuntukkan setiap pasukan tugas.

Troli ini berjaya menguruskan inventori gudang dengan cekap. Selain itu, pelanggan juga boleh mendapatkan troli ini di dalam premis mart dan menikmati membeli-belah dengan sistem pembelian tanpa tunai.

Rumah Pintar

IoT ialah kejayaan besar seterusnya dalam industri perumahan. Teknologi pengimejan Wi-Fi melakukan pengesanan radar tradisional untuk mengenal pasti objek besar, termasuk:

• Pintu
• Tingkap
• Peti sejuk

Anda boleh menggunakan antena dan penderia yang diperlukan untuk mengawal objek besar di rumah anda. Sebagai contoh, frekuensi spatial yang diukur oleh tatasusunan antena boleh mengesahkan isyarat komunikasi sedia ada dan memberitahu anda tentang status objek.

Selain itu, anda boleh memprogramkan keseluruhan sistem menggunakan purata koheren bersama spatialdan arah mendatar dan menegak untuk mengawal pergerakan objek menggunakan pemprosesan isyarat Wi-Fi.

Kekangan utama aplikasi ini ialah mempunyai rangkaian yang stabil kerana sistem pengimejan pasif memerlukan isyarat WiFi untuk menganalisis dimensi objek.

Soalan Lazim

Apakah itu WiFi Doppler?

WiFi Doppler ialah teknologi penderiaan yang menggunakan hanya satu peranti WiFi untuk mengesan kedudukan dan pergerakan objek. Anda tidak memerlukan berbilang peranti WiFIi untuk mendapatkan hasil menggunakan WiFi Doppler.

Bolehkah WiFi Melihat Melalui Dinding?

Ya. Anda boleh menggunakan isyarat Wi-Fi untuk melihat melalui dinding.

Bagaimana Saya Mendapatkan WiFi untuk Menembus Dinding?

1. Tingkatkan WiFi dalaman menggunakan pemanjang julat Wi-Fi.
2. Sediakan rangkaian mesh.

Berbilang Isyarat WiFi Dihantar Melalui Satu Sama Lain . Bagaimana?

Isyarat WiFi biasanya bersilang jika penghala berfungsi pada saluran yang sama.

Bolehkah Isyarat WiFi Menghasilkan Hasil Melalui Pengimejan Dinding?

Ya. Ini kerana WiFi menggunakan gelombang radio yang boleh menembusi dinding.

Kesimpulan

Pengimejan Wi-Fi semakin biasa dalam domain pemprosesan imej kerana ketersediaannya di hampir setiap kediaman, komersial dan industri angkasa lepas. Oleh itu, menggunakan pengimejan Wi-Fi untuk mengesan lokasi dan pergerakan objek akan menjadi teknologi besar seterusnya untuk manfaat manusia.

Seiring berjalannya waktu, Persatuan Wi-Fi menghasilkan kemajuan dalam teknologi wayarles dan peranti Wi-Fi yang dinaik taraf. Itu termasuk penghala, modem, suis dan penggalak.

Peranti ini mengikut standard WLAN IEEE yang berfungsi dengan semua jenis stesen rangkaian. Standard WLAN yang paling biasa digunakan dalam sambungan Internet rumah kami ialah 802.11ax.

Kita semua tahu betapa pentingnya teknologi Wi-Fi dalam kehidupan kita. Berikut ialah penggunaan biasa Wi-Fi:

• Komunikasi
• Perkongsian Data
• Permainan dalam talian

Apabila Wi-Fi berkembang skopnya kepada hampir setiap ruang kediaman, saintis mendapati bahawa Wi-Fi juga boleh digunakan untuk aplikasi lain. Salah satu penemuan yang mereka temui ialah memajukan proses pengimejan gelombang mikro menggunakan isyarat Wi-Fi.

Sebelum meneruskan, mari kita fahami beberapa istilah teknikal yang digunakan sepanjang artikel ini.

Domain Frekuensi Spatial

Domain spatial merujuk kepada imej statik mana-mana objek, manakala domain frekuensi menganalisis imej dengan piksel bergeraknya. Ini bermakna penerima dalam pengimejan Wi-Fi menangkap maklumat imej dalam domain frekuensi spatial.

Radar WiFi Bistatik Pasif

Radar bistatik ialah peranti yang digunakan untuk mengukur julat sistem radar mempunyai pemancar dan penerima WiFi yang berasingan. Dalam pasifsistem radar WiFi bistatic, penerima mengukur perbezaan masa apabila isyarat tiba daripada pemancar.

Penerima ini juga bertanggungjawab untuk mengira masa isyarat WiFi yang dihantar dipantulkan daripada sasaran sebenar.

Pengimejan Gelombang Mikro lwn. Sistem Pengimejan WiFi

Pengimejan gelombang mikro ialah teknologi yang lebih lama daripada pengimejan WiFi. Sebab utama mengapa saintis pergi untuk menaik taraf teknologi ialah pengimejan gelombang mikro menggunakan lebih banyak masa pemprosesan.

Teknik pengimejan ini mempersembahkan pengimbasan pancaran mekanikal dan elektrik, yang menunjukkan hasil yang baik. Walau bagaimanapun, masa pemerolehan data dalam kedua-dua teknik adalah kelemahan yang melengahkan pemprosesan imej dalam pengimejan frekuensi spatial.

Pengimejan gelombang mikro ialah pilihan yang lebih baik untuk pengesanan dan pengecaman objek. Sekali lagi, sampel yang diimbas telah diproses menggunakan teknologi canggih. Tetapi sekali lagi, had masa untuk mengimbas pancaran di atas medan adalah isu utama.

Saintis juga menggunakan teknologi yang sama untuk pengesanan objek, tetapi mereka tidak dapat berkembang kerana peranti tidak dapat menangkap secara terma rendah menjana sinaran elektromagnet daripada manusia.

Mereka memerlukan pelaburan yang besar untuk membeli penerima moden dan peralatan pemprosesan isyarat yang mempunyai kepekaan tinggi dan lebar jalur yang lebih luas.

Sistem Pengimejan WiFi

Teknologi naik taraf bermula dengan penggunaan Wi-Fi. Tetapi, daripadaSudah tentu, kita semua tahu bahawa Wi-Fi ada di mana-mana, yang bermaksud ia tersedia di setiap lokasi.

Sama ada di rumah, pejabat, restoran, stesen kereta api atau stadium, peranti berdaya Wi-Fi anda menerima isyarat wayarles . Itulah sebab mengapa saintis memanfaatkan Wi-Fi dan mempertingkatkan pengimejan gelombang mikro.

Saintis juga telah menggunakan Wi-Fi untuk mengesan dan mengklasifikasikan manusia melalui pengimejan dinding. Memandangkan gelombang radio boleh menembusi dengan mudah melalui langsir, kain dan dinding, Wi-Fi ialah alat yang berkuasa untuk pengimejan objek kompleks.

Pemprosesan isyarat juga lebih produktif dalam sinaran Wi-Fi kerana kelegapannya pada optik dan panjang gelombang inframerah.

Oleh itu, teknik baharu menggunakan pengimejan gelombang mikro tradisional menggunakan isyarat Wi-Fi. Pemancar WiFi bebas yang menerangi isyarat ini bertanggungjawab untuk memulakan proses sementara penerima menangkap maklumat imej dalam pensampelan frekuensi spatial dan domain.

Sistem pengimejan Wi-Fi baharu menggunakan teknik radar pasif pada sinaran pihak ketiga. Radar pasif menggunakan sinaran tersebut untuk:

• Pengesanan
• Penjejakan

Satu lagi perbezaan antara pengimejan gelombang mikro dan WiFi ialah yang pertama menggunakan tatasusunan antena yang jarang untuk memproses imej. Malangnya, itu hanya mengukur sinaran EM terjana terma yang sangat rendah.

Sebaliknya, teknologi yang dinaik taraf menggunakan isyarat Wi-Fi yang berfungsi pada penerima biasa padaKekerapan 25 MHz dan masa penyepaduan 10 mikrosaat. Kekerapan dan masa penyepaduan dipertingkatkan menggunakan isyarat WiFi untuk pengimejan pengiraan.

Jadi kaedah yang dicadangkan dalam versi sistem pengimejan gelombang mikro yang dipertingkatkan boleh berfungsi pada peralatan kos rendah dan menghasilkan hasil yang lebih baik. Tidak perlu melabur dalam penerima lebar jalur lebar untuk menggunakan tatasusunan yang jarang.

Penerima sedia ada boleh menggunakan isyarat Wi-Fi kerana ia tersedia hampir di mana-mana. Selain itu, hanya komponen isyarat berkorelasi kekal dalam masa yang diperuntukkan. Oleh itu, isyarat ini boleh meningkatkan pengimejan pengiraan untuk tujuan penderiaan dan komunikasi.

Mengapa Pengimejan Wi-Fi merupakan Pendekatan yang Lebih Baik?

Pengimejan menggunakan isyarat Wi-Fi adalah lebih baik daripada teknologi sebelumnya atas pelbagai sebab. Contohnya, pengimejan menggunakan pemprosesan isyarat Wi-Fi mengandungi faktor pemeliharaan privasi.

Selain itu, anda tidak perlu membelanjakan beribu-ribu dolar untuk membeli penerima mewah. Pengukuran kuasa WiFi sudah cukup untuk menganalisis pengesanan dan pengelasan objek untuk menjayakan pengimejan.

Walaupun perkakasan khusus untuk pengimejan tersedia, mereka memerlukan alat tambah lain yang meningkatkan kos projek dengan ketara.

Menggunakan maklumat frekuensi spatial sampel, keputusan menunjukkan penyetempatan objek manusia dan logam. Itu membuktikan kadar kejayaan pengimejan Wi-Fi dengan median berikutketepatan:

• 26 cm untuk subjek manusia statik
• 15 cm untuk objek logam statik

Had Pengimejan Wi-Fi

Tidak syak lagi, pengimejan gelombang mikro menggunakan isyarat Wi-Fi ialah teknologi berkuasa untuk menyetempatkan manusia dan objek lain. Anda boleh dengan mudah mencari kedudukan set tertentu manusia dan objek. Walau bagaimanapun, terdapat beberapa batasan dalam cara pelaksanaan pengimejan Wi-Fi.

Mari kita bincangkannya.

Saiz Objek

Teknologi pengimejan Wi-Fi yang dicadangkan bergantung pada saiz objek. Sistem pengimejan menyetempatkan objek bersaiz besar. Contohnya:

• Pelamin
• Meja
• Tingkap besar

Tidak syak lagi, objek bersaiz besar mudah dikesan dan disetempatkan kerana dimensi yang jelas untuk dianalisis. Sama ada menggunakan teknologi 2D atau 3D, algoritma pemprosesan imej dengan mudah mengenal pasti objek bersaiz besar tanpa menghabiskan banyak masa.

Apabila anda menyediakan sistem untuk pemprosesan imej, anda mesti membiarkannya mempelajari objek sebagai sampel terlebih dahulu. Proses ini dipanggil pembelajaran mesin, salah satu domain kecerdasan buatan (AI) yang paling biasa.

Pembelajaran mesin ialah langkah asas bagi sebarang jenis pengimejan. Untuk membina teknologi tanpa membekalkan sistem anda sebelum pengimejan, anda mesti membeli peralatan AI berkuasa yang menganalisis objek seperti manusia. Tetapi membelanjakan terlalu banyak wang hanya untuk kemudahan adalah tidak bijak kerana pembelajaran mesin mudah dilakukanlaksanakan.

Oleh itu, anda mesti menyuap sistem anda dengan sampel objek supaya menangkap isyarat WiFi yang dihantar boleh menghasilkan hasil yang lebih baik daripada penerima yang digunakan dalam pengesanan radar tradisional dan pengimejan gelombang mikro.

Bahan

Bahan objek juga penting apabila menggunakan pengimejan Wi-Fi untuk pengesanan dan penyetempatan. Contohnya, sistem yang dicadangkan memberikan hasil yang menjanjikan jika objek mempunyai permukaan pemantul.

Sebagai contoh, permukaan logam sentiasa terbukti sebagai objek yang lebih baik, walaupun untuk frekuensi optik atau inframerah.

Perkara yang sama prinsip juga mengikuti di sini: objek bersaiz besar yang mempunyai permukaan reflektif adalah lebih mudah untuk imej daripada objek logam kecil. Mengapa?

Walaupun objek berkilat memantulkan isyarat WiFi yang baik, saiznya yang kecil menjadikan kawasan keratan rentas sesak untuk sinaran masuk. Akibatnya, berbilang isyarat WiFi yang dihantar tidak dapat membayangkan objek itu dengan betul.

Isu lain dengan dimensi objek ialah apabila saiz menjadi berkadar dengan panjang gelombang isyarat WiFi, interaksi antara kedua-dua entiti itu berkurangan.

Bagaimana untuk Menyelesaikan Had Dimensi-ke-Frekuensi?

Sistem pengimejan Wi-Fi memerlukan perbezaan yang ketara antara saiz objek dan panjang gelombang isyarat WiFi yang ada. Jika saiz objek besar, panjang gelombang isyarat WiFi mestilah lebih kecil dan begitu juga sebaliknya.

Anda mesti menghantarfrekuensi yang lebih tinggi, iaitu, 5 GHz, untuk mengurangkan panjang gelombang isyarat WiFi. Walau bagaimanapun, masih tiada hasil konkrit bahawa isyarat WiFi frekuensi rendah dalam sistem pengimejan interferometrik pasif berfungsi dengan objek yang lebih kecil.

Ini disebabkan oleh kawasan keratan rentas yang lebih kecil, yang tidak membenarkan komponen isyarat berkorelasi kekal utuh pengimejan melalui dinding.

Beberapa objek yang lebih kecil yang dijadikan sampel semasa berbilang percubaan ialah:

• Syiling
• Kunci
• Keselamatan pin

Selain menggunakan peralatan yang berbeza, menukar julat frekuensi untuk mengesan objek resolusi spatial yang lebih kecil adalah dalam pemerhatian.

Resolusi Imej

Resolusi pengimejan adalah penting ciri teknologi yang dicadangkan. Selain itu, ia bergantung pada dua faktor berikut:

• Panjang gelombang isyarat Wi-Fi
• Panjang tatasusunan antena

Anda boleh meningkatkan resolusi pengimejan dengan mengekalkan pemalar panjang gelombang isyarat dan meningkatkan panjang tatasusunan antena.

Semasa eksperimen, saintis cuba meningkatkan resolusi imej dengan meningkatkan frekuensi kepada 5 GHz, yang mengurangkan panjang gelombang. Kemudian mereka tidak mengubah panjang gelombang pemprosesan isyarat dan panjang tatasusunan antena.

Akibatnya, saintis tidak melihat sebarang peningkatan dalam resolusi pengimejan. Penemuan penting lain ialah bilangan antena tidak penting dalam proses pengimejan.

Jikaanda meletakkan antena pada kedudukan yang betul, anda boleh mendapatkan hasil yang produktif dengan hanya sepasang antena. Mengapa?

Susunan antena menangkap sinaran daripada objek dalam pemerhatian. Menggunakan berbilang lokasi antena sudah pasti meningkatkan kebarangkalian resolusi pengimejan yang optimum, tetapi ini adalah soal teknologi yang menjimatkan kos.

Selain itu, syarikat juga membuat antena kos rendah untuk teknologi pengimejan Wi-Fi untuk meningkatkan skopnya dan kecekapan.

Jadi, anda boleh bayangkan objek dengan hanya pengukuran kuasa WiFi jika anda memastikan panjang tatasusunan antena tetap. Menukar julat frekuensi masuk juga mungkin menjejaskan resolusi pengimejan.

Orientasi Objek

Orientasi objek ialah satu lagi kekangan dalam teknologi yang dicadangkan. Sistem pengimejan WiFi memerlukan objek berada dalam corak sinaran yang dihantar. Anda sudah tahu bahawa gelombang EM mencipta medan dan bergerak dalam irama. Medan itu menjadi arah aliran untuk gelombang berikut.

Jika anda meletakkan objek dalam medan itu dengan orientasinya terletak dalam kedudukan memesong, anda tidak akan mendapat hasil yang benar. Jadi, mengekalkan orientasi objek dalam corak sinaran yang dihantar adalah penting.

Selain itu, anda boleh menangani isu ini dengan cara berikut:

• Tetapkan lokasi antena dengan cara yang dioptimumkan .
• Pilih antena yang mempunyai corak sinaran yang lebih baik.

Ia