前段时间,看到一些短视频,说通过家里的路由器可以远程感知到房间里是否有人。抱着将信将疑的态度,对这门技术进行了探索。
在我的意识里面,传感器一般都是专门的设备,无论是声光电的转换,还是压力,震动的感知,都是依靠一些物理特性或者光学特性进行电信号转换,然后采集为数字信号,进行计算机处理。wifi怎么可能直接作为传感器检测物体呢?
为了搞清楚这门技术是否真的可行,我先从意识中去理解它可能的一种原理。
下面是我对这门技术的个人理解。我通过光的传播,也就是当前流行的视觉识别技术的原理来理解。
我们的视觉系统,实际上是由发光体(太阳或者灯泡)发射光,然后光打在物体表面产生了漫反射或全反射,这些光达到我们的眼睛中的视网膜之后,视网膜中的感光细胞对光产生了神经反应,产生了生物电,生物电顺着神经细胞传输到大脑皮层,进而我们的大脑感知到了这个物体的存在。
我们知道,之所以我们看得到物体,是因为物体反射的光透过空气传播,可以到我们的眼睛。空气作为气体,可以透光我们很容易去理解,水作为液体可以透光,我们也可以理解了;其实固体也有可以透光的,玻璃,玻璃等等,这我们还可以很容易理解。那么光既然可以穿过玻璃这种固体传到我们的眼睛的视网膜上,实际上我们对玻璃会产生一种错觉(如果玻璃非常透明,非常干净),我们可能会感知不到玻璃的存在(有时候会撞在玻璃门上)。这就是光可以穿过玻璃的特性。
我们的摄像头等摄像设备,实际上,充当的是我们的视网膜,摄像设备接收到光的时候,会通过芯片或其他设备转换成电流信号,这个电流信号通过数字化采集就转换成数字二进制,进而发送给电脑,由图像和视频编码协议转换成可以在电脑上显示的图片或者视频。
那么我们的图像识别技术或者视频检测技术,其实就是把从光信号转换成的二进制数据进行分析,进而检测出是否是人的形象或者啥的。这个技术本身,其实就是对接收到的信号的处理。
我们知道,WiFi其实分为信号发射和信号接收两部分。信号这种东西是一种电磁波,这个简单理解,就是一种我们的视觉系统看不见的光,这种暗光不仅能穿过空气,穿过玻璃,还可以穿墙(家里的wifi),虽然穿墙能力有强弱,但是随着发射的信号的强度加强,可以透过墙的能力就会加强。WiFi除了会发送信号,也会接收信号。因为我们的手机除了下载数据到手机,也会上传数据到路由器中,进而发往外网。这个是wifi检测技术的一个基础,不仅仅像摄像头一样能透过玻璃,还能穿墙。
类比摄像头成像和识别技术,WiFi既然既发送信号又接收信号,那么在发送同样信号的过程中,分析接收到的信号,如果碰到物体产生信号的差异,例如碰到桌子返回的信号和碰到人和不碰到物体产生的差异是不一样的,那么只要把接收到的信号处理一下,根据人的形象做一些对比,一旦出现类似的信号损失,那么就判定为有人在。再加上多次信号采集,那么就可以形成人形视频的变化。
从这个道理上讲,WiFi识别技术是完全可行的!
最近看华为云有一个竞赛,是wifi感知大赛,仔细查看了一下资料,wifi识别用的协议是wifi 802.11bf,我看很多WiFi路由器是支持802.11b/n 协议的,但是不知道是否能支持802.11bf
其实,不光是wifi可以进行感知。在我们把这个原理搞清楚之后,实际上,不光摄像头对光进行采集后识别的感知,wifi可以感知,其实我们的耳机也可以进行物品感知的,耳机发射的信号是振动信号,知道对发送的震动信号和收到的震动信号转换为电信号进而转换为数字信号之后,只要对数发送的数字信号和接收的数字信号进行对比,把每次有人和没人的做一下区别,理论上就可以知道那种特种是有人时候的信号特征了,后面只要遇到以前的有人的信号特征,就可以判定为是有人。
附上几个连接:
1.可穿透墙体,最新人工智能技术基于WiFi信号实现人体位置感知
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什么是无线智能感知技术? - 知乎