Представьте: помещение заполнено дымом, камеры видеонаблюдения ослепли, а система безопасности продолжает видеть. Не сквозь туман, не с помощью дорогого тепловизионного оборудования, а через обычные Wi-Fi роутеры, которые стоят в каждом офисе или на складе. Ученые Муромского института Владимирского государственного университета разработали технологию, которая превращает стандартные маршрутизаторы в чувствительные сенсоры, способные отслеживать движение человека в условиях, где традиционное видеонаблюдение бессильно. И стоит это решение в десятки раз дешевле профессиональных тепловизоров.
Как это работает: радиоволны вместо объектива
Привычные нам системы видеонаблюдения полагаются на оптику. Камера фиксирует свет, отраженный от объектов, и преобразует его в изображение. Но у этого подхода есть очевидные ограничения: дым, пыль, густой туман или полная темнота делают обычные камеры бесполезными. Тепловизоры решают часть проблем, но их стоимость часто становится непреодолимым барьером для массового применения.
Российские ученые предложили принципиально иной подход. Вместо света они используют радиоволны. В основе разработки — анализ состояния канала связи (CSI, Channel State Information). Это информация о том, как радиосигнал проходит от передатчика к приемнику в стандартной Wi-Fi сети.
«Когда человек движется, он оказывает влияние на амплитуду и фазу сигнала. Нейронная сеть учится распознавать эти изменения и восстанавливать по ним силуэт. Работа ведется на обычных Wi-Fi роутерах без специального оборудования», — объясняет магистрант Муромского института ВлГУ Любовь Карпычева.
Проще говоря, человек, находящийся в зоне действия Wi-Fi сети, становится частью этой сети. Его тело отражает, поглощает и рассеивает радиосигналы, создавая микроскопические искажения. Нейросеть, обученная на тысячах таких искажений, превращает хаотичные изменения в понятный силуэт — и делает это в условиях, где обычная камера не видит ничего, кроме серой пелены.
Цифры и возможности: дальность, точность, стоимость
Разработка, созданная в Муромском институте, имеет вполне конкретные технические характеристики, которые делают ее привлекательной для промышленного применения.
Радиус действия системы — до 20 метров в помещении и до 50 метров на открытой территории. Этого достаточно для контроля складов, производственных цехов, коридоров и входных групп, как пишет ТАСС.
Точность визуализации одного человека на лабораторном прототипе уже достигла 91%. Это означает, что система уверенно различает присутствие человека и может отслеживать его перемещения даже в сложных условиях.
Но, пожалуй, самый впечатляющий параметр — стоимость. Разработчики утверждают, что их решение в 15–20 раз дешевле тепловизоров, выполняющих схожие задачи. При этом развернуть систему можно всего за 2–4 часа, используя стандартные маршрутизаторы и вычислительный модуль — никаких специальных датчиков не требуется.
От лаборатории к промышленности: что дальше
Сейчас разработка находится на стадии лабораторного прототипа. Ученые уже доказали работоспособность концепции и теперь сосредоточены на ее совершенствовании.
Главная задача на ближайшее будущее — научить систему видеть одновременно нескольких человек. В реальных условиях охраняемого объекта редко бывает только один движущийся объект, поэтому многопользовательское отслеживание — критически важная функция.
После этого запланированы полевые испытания. Систему предстоит проверить в реальных условиях эксплуатации — на складах, в производственных цехах, возможно, на объектах критической инфраструктуры.
Для промышленного применения разработчики планируют помещать роутеры в защищенные корпуса с пассивным охлаждением. Это позволит оборудованию работать при температурах выше 50°C, что актуально для горячих цехов, котельных и объектов в жарком климате.
Где это может пригодиться: рынки и перспективы
Технология, созданная в Муромском институте, имеет широкий спектр потенциальных применений. В первую очередь — это объекты, где высока запыленность или задымленность: деревообрабатывающие производства, угольные склады, химические предприятия, зоны погрузки и разгрузки. Там, где обычные камеры быстро выходят из строя или не дают картинки, радиоволны продолжают работать.
Второе важное направление — объекты, требующие скрытого наблюдения. Поскольку система не использует оптику, ее сложнее обнаружить. Это может быть востребовано в режимных объектах, на охраняемых территориях, где установка традиционных камер либо невозможна, либо нежелательна.
Третье — системы безопасности в жилых и общественных зданиях. Представьте, что пожарная сигнализация не просто фиксирует дым, но и показывает диспетчеру, где находятся люди, а где их нет, помогая выстраивать маршруты эвакуации. Или система умного дома, которая понимает, что в помещении находится человек, даже если он выключил свет и задернул шторы.
И, наконец, вопрос цены. Если система действительно окажется в 15–20 раз дешевле тепловизоров, это сделает ее доступной для малого и среднего бизнеса, для складов и производственных площадок, где раньше о профессиональных системах наблюдения в сложных условиях могли только мечтать.
Технология в контексте: тренд на «видящие» сети
Разработка муромских ученых вписывается в глобальный тренд на использование Wi-Fi сетей не только для передачи данных, но и для сенсорики. Аналогичные исследования ведутся в США, Китае и Европе, но российская разработка имеет важное преимущество: она использует стандартное, серийно выпускаемое оборудование, а не дорогие специализированные устройства.
В России интерес к таким технологиям подогревается и требованиями по антитеррористической защищенности объектов, которые постоянно ужесточаются. Возможность отслеживать перемещение людей в условиях задымления или запыленности — это не просто техническое усовершенствование, а потенциальное требование к системам безопасности будущего.
Сейчас разработчики готовятся к следующему этапу испытаний. Если полевая эксплуатация подтвердит лабораторные результаты, у системы есть все шансы стать заметным игроком на рынке профессионального видеонаблюдения и охраны — особенно в сегменте, где цена и надежность в сложных условиях имеют решающее значение.
По материалам ferra.ru