Tecnologia detecta objetos através da parede usando apenas WiFi

Wi-Fi (capa) - (crédito: Imagem: Dreamlike Street/Unsplash)

Augusto Dala Costa - CanalTech

postado em 11/10/2023 13:35 / atualizado em 11/10/2023 13:35

Pesquisadores da Universidade da Califórnia (UC) descobriram uma maneira de usar WiFi para capturar imagens de objetos parados, tecnologia que funciona até mesmo através de paredes — em testes, foi possível ler o alfabeto latino do outro lado de uma estrutura de madeira, algo considerado, anteriormente, difícil demais para esse tipo de sinal.

Para a WiFi, detectar objetos estacionários era um desafio por conta da falta de movimento. Para contornar o problema, a equipe decidiu focar em traçar as extremidades dos itens, gerando resultados surpreendentes. Os responsáveis são do laboratório Mostofi, da UC Santa Barbara, que já trabalha desde 2009 com sensores de radiofrequência, como WiFi, desde análise de multidões e identificação de pessoas a espaços e saúde inteligentes.

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Lendo através de WiFi

A teoria usada pelos cientistas diz que a extremidade de um objeto, quando recebe algum tipo de onda, gera um cone de raios — isso é conhecido como a Teoria da Difração Geométrica de Keller, e, portanto, gera o que se chama "cone de Keller". Isso não acontece só com bordas visivelmente pontudas, mas também com superfícies com curvaturas, por menores que sejam.

Dependendo da orientação da borda, o cone deixa "pegadas" diferentes, ou seja, seções em cone na rede receptora. Foi desenvolvido um esquema matemático para usar as assinaturas dos cones na dedução da orientação das bordas, criando um mapa do cenário que recebe os sinais. Quando a emissão de sinais de rádio determina que uma borda existe, os cálculos verificam qual orientação combina mais com a "pegada" do cone, calculando sua angulação.

Com a ajuda de cálculos como o de redes bayesianas, o sistema prevê como a informação sobre a borda é propagada, o que permite melhorar a detecção de imagem, já que algumas das extremidades podem estar em regiões cegas ou ser ofuscadas por extremidades mais próximas aos transmissores. Aplicando ferramentas para completar imagens no resultado, é gerado o resultado definitivo.

Normalmente, métodos como esse acabavam gerando imagens de baixa qualidade, já que as superfícies acabavam ficando reflexivas e não deixava sinal o suficiente chegar na rede receptora. Os cientistas usaram três transmissores WiFi na pesquisa e estudaram o impacto de diversas variáveis como curvatura de superfície e orientação de extremidades para melhorar o design do sistema de imageamento. Para receber o sinal, foi usado um veículo não-tripulado que emula um receptor WiFi enquanto se move.

O alfabeto latino é especialmente útil por trazer detalhes complexos, necessitando de boa performance para identificá-lo. O experimento teve sucesso em identificar e classificar as letras, funcionando até mesmo através de paredes e com outros objetos além do alfabeto. A ideia é que imageamentos por radiofrequência fiquem cada vez mais eficientes a partir da descoberta dos pesquisadores.

Fonte: 2023 IEEE Radar Conference, University of California Santa Barbara