导读
除了提供无线网络连接，WiFi还有更多让大家意想不到的用途。最近，美国加州大学圣巴巴拉分校的科研人员首次演示了一种新方案，利用两架无人机发射和接收WiFi无线信号，以穿墙的方式，对墙后物体进行三维成像。
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背景
如今的物联网时代，WiFi 已经成为各种物联网设备例如智能硬件、可穿戴设备、智能家居等等，进行无线连接的重要手段。也许在大多数人印象中，WiFi的主要作用就是提供无线网络连接。
然而除了提供无线网络连接，WiFi还有一些我们不太熟悉的独特用途，例如定位和成像。
例如，笔者曾在《Chronos系统：使用单个WiFi完成高精度定位》一文中曾经介绍过，美国麻省理工学院的科研人员，开发过一种称为“Chronos”的WiFi系统，它可以使用单个WiFi接入点来定位用户，精度达几十厘米，且不需要添加其他任何传感器。
（图片来源于：麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室）
《Wi-Fi全息技术：能穿墙获取物体全息图像！》一文也曾经介绍过，德国慕尼黑工业大学的科研人员利用WiFi发射器的杂散辐射，建立起了WiFi 发射器周围物体的三维全息图。
（图片来源：Friedemann Reinhard/Philipp Holl/慕尼黑工业大学）
然而，今天我们要重点关注的是美国加州大学圣巴巴拉分校（UCSB） Yasamin Mostofi 教授实验室的相关研究。
该实验室在利用日常无线射频信号，例如WiFi 进行成像和感知方面，起到了先驱作用。2010年，他们首次展示WiFi成像技术，后来又开展过几个相关项目。
2015年，他们的一个项目：'Head Counting with WiFi: Counting People Without Relying On Personal Devices'，利用了WiFi信号测定给定区域的人数。
方法是通过两块无线网卡进行配合，一块发射WiFi信号，另一块接收WiFi信号，然后通过对于接收功率的测量，估算出那块区域中走动的人数。
（图片来源：UCSB）
另外一个项目：”X-Ray Vision for Robots: Seeing Through Walls with Only WiFi“，利用两个机器人之间的WiFi信号强度变化，对于墙后的物体进行二维成像。
方法是通过两个装有轮子的机器人作为搭档，发射和接收WiFi信号，通过测量接收信号强度RSSI的变化，对于墙壁后方的物体进行二维成像。
（图片来源：UCSB）
创新
在之前对于物体穿墙二维成像的研究基础上，最近Yasamin Mostofi 教授实验室的科研人员作出进一步的深入研究，首次演示出一种新方案，利用两架无人机发射和接收WiFi无线信号，以穿墙的方式对墙后的物体进行三维成像。
（图片来源：UCSB）
这项技术使用两架无人机作为搭档，协同工作。一架无人机负责发射WiFi信号，另一架则负责接收WiFi信号，通过在不同的路径点上，绘制出的WiFi信号波强度的差异，无人机经几次探测后，即可绘制出高分辨的三维图像。
UCSB 电气与计算机工程专业的教授 Mostofi 称：
“我们提出的方案能使无人机仅利用WiFi信号，就可以穿墙对于物体的细节进行三维成像。该方案单单利用了对于WiFi信号接收的信号强度指示（RSSI）的测量，而无需对于有关区域进行任何预先的测量，也无需被测物体移动进行成像。”
（图片来源：UCSB）
技术
首先，让我们回顾一下整个实验。
在实验中，两架无人机飞往一个封闭的、四面用砖砌成的简易房屋，墙内的情况很简单，如图所示：
（图片来源：UCSB）
然而，房屋的内部情况对于无人机来说是未知的。在飞行过程中，一架无人机会持续地发送WiFi信号，而另外一架无人机则会测量WiFi信号的接收功率，从而进行三维成像。
（图片来源：UCSB）
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