Существуют ли камеры, которые могут фотографировать Wi-Fi/WLAN или излучение мобильного телефона?

Учитывая, что есть камеры для инфракрасного, рентгеновского и ультрафиолетового излучения, интересно, есть ли камеры, которые могут отображать части электромагнитного спектра WLAN или мобильного телефона.

Учитывая, что все залито излучением мобильных телефонов, а Wi-Fi есть почти в каждом доме, я думаю, это даст несколько интересных фотографий, возможно, наложенных на реальную фотографию.

Я не уверен, насколько это было бы интересно на самом деле ... помимо проблем с длиной волны, упомянутых в ответе ниже, которые вызвали бы небольшое расхождение, в основном это выглядело бы просто как точечные источники света с небольшим эффектом двоения, поскольку свет проходит сквозь стены и другие препятствия.
@Michael Предположительно, эффекты препятствий могут быть интересными.

Ответы (6)

Чтобы получить изображение, и объект, и «камера» должны быть намного больше, чем длина волны света, который вы используете для визуализации. Длина волны видимого света составляет примерно от 400 до 800 нм, т.е. меньше микрона.

Радиочастоты доходят до нескольких ГГц, что соответствует длинам волн в несколько сантиметров. Например, диапазон WIFI 2,4 ГГц имеет длину волны около 12,5 см. Таким образом, ваша камера должна быть размером в несколько метров, и вы сможете снимать только такие же большие объекты. Для нашего повседневного мира нет радиочастотных камер.

Однако на самом деле ученые построили «камеры» шириной в несколько метров и используют их для съемки очень крупных объектов, таких как звезды и галактики. Эти камеры называются радиотелескопами .

так что это возможно, но нецелесообразно из-за размера волн Wi-Fi, так сказать. это также объясняет, почему существуют ультрафиолетовые или инфракрасные камеры, поскольку они находятся рядом с нашим видимым спектром. спасибо, очень хороший ответ.
Очень красиво изложено, всесторонне, но просто для понимания. +1
Просто быстрая шкала, чтобы людям не приходилось считать в уме: длина волны 12,5 см радиочастоты 2,4 ГГц в 200 000 раз больше, чем у видимого света, плюс-минус.
Обычный радиотелескоп состоит всего из одного пикселя . Радиоизображения неба получают сканированием.
@JDługosz - Однопиксельная камера с механическим сканированием по-прежнему остается камерой.
@FakeName Но точка зрения JDlugosz объясняет, почему радиотелескоп длиной в несколько метров «работает», несмотря на то, что он далеко не в 200 000 раз больше, чем датчик обычной камеры ... то, что я не совсем понял, пока JDlogosz не выразил это так хорошо.
В любом случае, я склонен упомянуть радар с синтезированной апертурой, который может разрешать детали до ~ 10 см, в зависимости от радара. Он работает, делая множество радиолокационных изображений, когда радар физически перемещается, и объединяет их все для извлечения признаков.
В этом случае у меня много радиочастотных камер. И вы, вероятно, тоже. Мой телефон, ноутбук и планшет могли бы служить отдельными пикселями, если бы я сфокусировал радио на них.

Я не согласен с ответом со многими голосами. Физические длины можно «надуть» несколькими способами, и теоретически можно было бы построить портативную камеру, которая будет фиксировать изображения очень крошечной части электромагнитного спектра. Кроме того, вы не учитываете, что есть не только высокочастотные сигналы, но и сверхвысокочастотные сигналы, которые НАМНОГО легче обнаружить. Вопрос, который мне показался бы интересным, звучит так: как бы вы раскрасили спектр?

Вот пример электромагнитной фотографии Копенгагенского университета.

Вот самодельный эксперимент с использованием антенны и некоторого программного обеспечения для постобработки для фактического создания изображения.

Вероятно, так выглядел бы «объектив» такой камеры .

Хорошие выводы! Во-первых, это хорошая техника визуализации. Если я правильно понимаю, они перемещают датчик в 3D и визуализируют интенсивность в каждой точке. В видимом спектре вы могли бы использовать фотометр таким же образом. Конечно, в результате получится «изображение», сильно отличающееся от обычной фотографии. Второй работает точно так же, как радиотелескоп (обратите внимание, что он использует диапазон 11 ГГц, длина волны которого составляет около 2,7 см, поэтому он может получить как минимум изображение с низким разрешением). Кстати: 700 МГц более или менее соответствует еще большей длине волны (> 40 см)
Спасибо за комментарии и... лол, извините, я перепутал низкие частоты с высокими. Я отредактировал ответ соответственно. В первом они использовали приложение для мониторинга em-поля устройства во время его перемещения, затем раскрашивали «путь» длительной выдержки, основываясь на найденных значениях (если я правильно понял). Второй работает, по сути, как радиотелескоп, но я привел этот пример только для того, чтобы указать, что для достижения таких результатов не нужна огромная антенна. Да, это низкое разрешение, но дает идею.

Вроде, как бы, что-то вроде. Не «камера», а вычислительная техника обработки изображений .

Мы изучаем возможность получения компьютерных изображений с использованием сигналов Wi-Fi. Для этого мы используем многолучевое распространение, в результате чего беспроводные сигналы отскакивают от объектов, прежде чем достигнут приемника. Эти отражения эффективно освещают объекты, которые мы используем для визуализации. Наши алгоритмы разделяют многолучевые отражения от разных объектов на изображение. Они также могут извлекать информацию о глубине, когда можно идентифицировать объекты в одном направлении, но на разном расстоянии от приемника. Мы реализуем прототип беспроводного приемника с использованием USRPN210 на частоте 2,4 ГГц и демонстрируем, что он может отображать такие объекты, как кожаные диваны и металлические предметы, в условиях прямой видимости и вне ее. Мы также демонстрируем приложения для проверки концепции, включая локализацию статичных людей и объектов, без необходимости помечать их радиочастотными устройствами. Наши результаты показывают, что мы можем локализовать неподвижных людей и металлические объекты со средней точностью 26 и 15 см соответственно. Наконец, мы обсудим ограничения нашего подхода к визуализации на основе Wi-Fi.

Бумага содержит ряд нечетких пятен, наложенных на фотографии. Он намного ближе к датчику Kinect в том смысле, что он также дает информацию о глубине, но имеет плохое пространственное разрешение, ограниченное одной длиной волны WiFi.

Из-за гораздо более низкой частоты радио по сравнению со светом можно выполнять обработку сигналов на основе времени прихода. Использование этого метода дает полезную информацию из отраженных и дифрагированных сигналов, тогда как в оптических системах это был бы просто шум.

Другой «типа» ответа:

Одна возможность, более аналогичная традиционной камере, заключается в использовании стационарного приемника и сильнонаправленной антенны. Если антенна направлена ​​так же, как электронный луч движется по экрану ЭЛТ, можно создать визуализацию уровня сигнала, которую затем можно наложить на фотографию, сделанную из той же точки. Хотя детали легко доступны (см. wikipedia/cantenna ), я не встречал проекта или коммерческого решения, использующего кантенну в качестве камеры, как описано выше.

Как заметил @Michael, это, вероятно, не даст вам «хорошего» изображения: излучение на этих длинах волн ведет себя иначе, чем видимый и почти видимый свет. Вместо того, чтобы просто вести себя по-разному в зависимости от соответствующих поверхностей, излучение на этих длинах волн более поддается измерению как амплитуда на точку в трехмерном пространстве. В вопросе используется ключевое слово: комната или пространство действительно затоплены.


Youtuber CNLohr предоставил пояснительное видео , показывающее, как измерить мощность передатчика от одного источника WiFi с использованием относительно недорогих компонентов.

Это не «камера» как таковая, хотя камера используется для преобразования сигнала точечных измерений в трехмерное изображение, по одному вертикальному слою за раз. Тем не менее, он дает (3D) изображение, которое можно сгладить и наложить на обычную фотографию. С другой стороны, он основан на перемещении датчика через каждую точку в пространстве, которое нужно отобразить; не совсем "моментальное" измерение.

Вполне возможно, что эта конструкция может быть адаптирована: датчик может хранить информацию о местоположении на основе внутреннего GPS и записывать свои собственные данные, вместо того, чтобы нуждаться в камере. Программное обеспечение также может быть адаптировано для измерения общего сигнала на точку, а не просто сигнала от одного передатчика. При выборе беспроводного сигнала отображается список идентифицируемых сигналов и мощностей.

Я считаю, что это дало бы эстетически лучшее изображение, чем измерение направления; однако, как и камера с направленной антенной, она недоступна в качестве коммерческого продукта.

Поскольку в настоящее время мне не известна такая камера, можно было бы построить достаточно эффективную камеру, используя массив патч-антенн для формирования фазированной решетки. Таким образом, большую плоскую антенну, скажем, 1 на 1 м, можно сделать из печатной платы. Однако для объединения всех отдельных антенных элементов в фазированную решетку потребуется большое количество дорогостоящих ВЧ-компонентов.

Такая матрица способна перемещать и фокусировать свою апертуру с помощью электронных средств. Хотя он не может преодолеть предел разрешения по длине волны, он может делать живые изображения путем быстрого сканирования, особенно для визуализации активных передатчиков, таких как находящиеся поблизости мобильные телефоны, что дает большую выходную мощность излучения.

Метод фазированных решеток широко используется для сканирования радаров, см. Википедию: https://en.wikipedia.org/wiki/Phased_array .

Некоторые инженеры ожидают использования фазированных решеток в будущих мобильных телефонах или Wi-Fi-маршрутизаторах, поскольку это обеспечит более направленную передачу между одноранговыми узлами, что потребует гораздо меньше энергии и обеспечит более высокую пропускную способность, поскольку соединение одного однорангового узла не будет мешать другому направленному соединению, если только в той же строке.

Простой ответ — нет, по крайней мере, пока.

Я говорю это потому, что если бы это было возможно, то в мире испытаний и измерений существовало бы оборудование. вместо этого у нас есть оборудование, которое может использовать только калиброванные антенны для вычисления относительной мощности и частоты. Вы перемещаете детектор и наблюдаете за результатами. Я думаю, что в настоящее время существует такая система измерения: http://www.emscan.com/rfxpert/

Было бы большим прорывом в технологии, чтобы иметь возможность отображать излучение с помощью фотографии.