Фотографія експерименту і зріз Wi-Fi голограми.
P. Holl and F. Reinhard / Phys Rev. Lett. 2017
Фізики з Технологічного університету Мюнхена розробили метод отримання тривимірних голограм приміщень, що використовує звичайні Wi-Fi роутери. Вчені відзначають, що голограму можна отримати навіть крізь бетонне перекриття. Сама методика може знайти застосування, наприклад, для пошуку міток в складських приміщеннях. В теорії Wi-Fi голограму можна отримувати зі швидкістю близько 10 кадрів в секунду, що дозволяє побачити динамічні зміни в досліджуваному приміщенні. дослідження опубліковано в журналі Physical Review Letters, коротко про нього повідомляє Physics.
Традиційно для дослідження тривимірного простору використовують радарні техніки - вони вимагають досить широкого діапазону довжин хвиль використовуваного радіовипромінювання. Гігагерцовий випромінювання Wi-Fi роутерів навпаки, має дуже вузький діапазон. Разом з тим, воно повсюдно поширене. Раніше вже робилися спроби створення радарів на основі гигагерцового випромінювання, але всі вони вимагали спеціального обладнання, наприклад, вузько Wi-Fi-антен. З їх допомогою вдавалося розрізнити фігури людей і металеві об'єкти (ноутбуки і так далі).
Автори нової роботи розробили систему голографії на основі стандартних Wi-Fi роутерів (TP-LINK Archer C20, п'ять гігагерц, і Google Nexus S, 2,4 гігагерца в режимі точки доступу). Сам роутер виступає в ролі джерела сигналу, «що висвітлює» приміщення. На іншому кінці приміщення (в 2,3 метра) вчені помістили антену-приймач, яку за допомогою візка переміщали в площині. Крім того, в приміщенні була нерухома антена, яка використовувалася як стандарт при вимірюванні сигналу. У такій постановці експерименту вченим вдалося візуалізувати металевий хрест, встановлений перед роутером.
При аналізі даних фізики записували не тільки сигнал, який приходив на прочитує антену безпосередньо, а й численні відображення цього сигналу від оточуючих джерело предметів. Це дозволило відновити повну тривимірну структуру приміщення. Теоретичне моделювання показало, що аналогічним чином можна отримати голограму і більшого приміщення (складу з металевими стелажами 20 × 17 × 12 метрів), навіть якщо джерело «освітлення» - роутер - розташовується за міжповерховим перекриттям.
Головна проблема методу - невелика швидкість сканування. Її можна вирішити, використовуючи замість однієї антени двовимірний масив антен. Тоді, за оцінками авторів, швидкість сканування можна буде збільшити до 10 кадрів в секунду з роздільною здатністю кожного кадру в один мегапиксель.
Часто для спостереження об'єктів, прихованих від джерела випромінювання використовується більш високочастотну - терагерцовий випромінювання. З його допомогою можна, наприклад, « заглянути »Під ізоляцію тросів. Однак головна проблема терагерцового випромінювання - відсутність широко поширених компактних джерел і приймачів.
Володимир Корольов
