WiFi-сигнали розпізнають схований носимий пістолет, показує шведське дослідження

WiFi-сигнали можуть бути використані для виявлення схованих носимих пістолетів і оповіщення служб безпеки, згідно з дослідженням шведського агентства оборонних досліджень (FOI). Дослідники представили прототип, який локалізував до 90% предметів, що носили до 4 людей у кімнаті.

Як працює система

Експериментальна установка була досить простою. Дослідники розмістили з одного боку кімнати 2 WiFi-передавачі, а з іншого — 2 приймачі. Використовувалася робоча частота 5,68 GHz, та сама, що є в багатьох домашніх роутерах, з пропускною здатністю 20 MHz, найвужчим стандартним каналом WiFi. Дані збиралися модифікованою реалізацією з відкритим кодом IEEE 802.11a, старішого стандарту WiFi з 1999 року, за допомогою GNU Radio — вільного програмного забезпечення для обробки радіосигналів.

Дослідники пересувалися по площі до 12 квадратних метрів, покритій WiFi-сигналами, при цьому стандартна відеокамера знімала всіх. Основна ідея полягає в тому, що WiFi-сигнали по-різному змінюються, проходячи крізь людей та об'єкти, наприклад металевий пістолет, пляшку з водою, телефон або пластикову іграшкову пістолет.

Дослідники використали інформацію про стан каналу WiFi (CSI) — детальне вимірювання того, як радіохилі поширюються, відбиваються та змінюються. CSI розбиває канал 20 MHz на 52 вузьких частотних сегменти і вимірює амплітуду та фазу 80 разів на секунду. Модель глибокого навчання під назвою WiFireNet навчилася розпізнавати зразки пістолета та малювати 2D-рамку навколо людини, яка, на її думку, носить зброю. Вона була навчена розрізняти 4 звичайні класи: пістолет, пластиковий пістолет, металеву пляшку з водою та мобільний телефон.

Результати та обмеження

За результатами, система виявляла від 83% до 91,5% об'єктів, які носили люди, залежно від розміру кімнати та кількості людей. Однак вона також робить багато помилок. Середня середня точність (mAP), яка враховує хибнопозитивні результати, становила приблизно від 35% до 50%. Лише середня точність класу пістолета коливалася від приблизно 30% до 72%.

Автори стверджують, що CSI-сигнали покривають велику площу, здатні розпізнавати приховані предмети та не потребують охоронця на контрольно-пропускному пункті. „Система безпеки на основі WiFi може бути додатковим механізмом, який здатен виявляти приховування або маскування та не обмежений жорсткими просторовими конфігураціями“, — кажуть дослідники.

Відкрита публікація

Зібрані дані, код та навчена модель тепер є публічними, щоб інші лабораторії могли їх відтворити або вдосконалити. Дослідники зазначають, що WiFi-сигнали вже використовуються для виявлення вторгнень, виявлення присутності чи навіть для спостереження крізь стіни, і заявляють, що досі не проводилося дослідження розпізнавання пістолета на основі WiFi в динамічному середовищі з кількома людьми.

Джерела: Cybernews