Wi-Fi para ver detrás de las paredes

En este artículo no encontrarás un cheat para Counter-Strike sino una reseña sobre un trabajo que un grupo de investigadores de la Universidad de Utah está realizando para obtener resultados en lo que podría ser el sueño de cualquier sistema de visión artificial: lograr “ver” a través de las paredes en tiempo real. Por supuesto que los primeros pensamientos que asaltan a la mayoría de las personas es la posibilidad de espiar a la vecina o supervisar y mantener bajo control al resto de la casa desde nuestra habitación, pero tampoco es ese el objetivo. La experiencia surge a partir del estudio, análisis y comprensión de cómo la recepción de una señal de radio sufre perturbaciones cuando un sólido móvil se encuentra en su área de cobertura. En este caso en particular, el sistema está compuesto por una completa red Wi-Fi de 34 nodos. Veamos de qué se trata.

Joey Wilson y Neal Patwari han desarrollado una técnica a la que han bautizado con el nombre de “varianza” que se basa en una idea tan básica y sencilla como antigua. La señal que una antena es capaz de recibir no es un haz único y directo desde el transmisor hacia ella. En realidad, es la sumatoria de la señal directa más todas las señales que llegarán desfasadas en el tiempo por haber sufrido rebotes (únicos o múltiples), absorciones al atravesar sólidos estáticos o en movimiento y hasta perturbaciones térmicas que habitan el espacio comprendido entre un transmisor y un receptor. Este concepto es tan viejo como la radio misma y sus ondas hertzianas.

Por lo tanto, las variaciones que una señal puede sufrir al ser recibida e interpretada en el receptor son básicamente tres: cambios de frecuencia por efecto Doppler al colisionar con objetos en movimiento, variaciones en el tiempo de arribo de la señal por rebotar en objetos estáticos y alteraciones en la intensidad de la señal al atravesar un medio ocupado por un mobiliario real y por personas quietas o en movimiento. Este último fenómeno es el punto de convergencia del estudio que están llevando a cabo para lograr un sistema de visión que sea capaz de recrear un escenario con objetos en movimiento y que pueda ser detectado a través de las paredes.

Cualquier cambio de posición de un objeto provocará variaciones (casi imperceptibles, pero variaciones al fin) en la intensidad de la señal recibida por el fenómeno de absorción/reflexión, y esto es detectado por cualquier sistema dedicado a esta tarea específica. Si con la utilización de un solo conjunto emisor/receptor puede detectarse el movimiento de un cuerpo en su forma primitiva (principio de funcionamiento de cualquier alarma volumétrica), un conjunto formado por muchos sistemas simultáneos puede llegar a recrear una verdadero mapa de la escena con la expectativa de lograr una aproximación muy cercana a una imagen.

Wilson y Patwari aseguran haber realizado exitosas pruebas de localización de objetos en movimiento dentro de una sala de estar de una casa estándar mediante la utilización de una red inalámbrica de 34 nodos utilizando el protocolo IEEE 802.15.4, que es el que se utiliza habitualmente para automatizaciones del hogar y es la base de lo que se conoce como ZigBee. Los resultados obtenidos han abarcado distancias próximas a un metro, aunque los investigadores aseguran que con el tiempo esperan mejorar la precisión y el número de nodos empleados, destacando las ventajas de estar ante una técnica de bajo coste respecto a sistemas similares que puede lograr los mismos o mejores resultados que equipos que hoy rondan los 100 mil dólares.

Los investigadores incluso han arriesgado algunas representaciones de escenarios potenciales donde su trabajo puede adquirir una importancia superlativa. Cuando los servicios de emergencia, la policía o el ejército llegan a un edificio donde supuestamente existe una amenaza hostil, ingresar sin saber dónde se encuentra el enemigo agresor puede resultar muy peligroso. Teniendo la posibilidad de colocar una cantidad suficiente de nodos a través de la instalación, arrojándolos desde el aire con helicópteros o lanzándolos hacia el escenario de los hechos con los medios apropiados, se puede poner en funcionamiento rápidamente una red que sea capaz de hacer un relevamiento total e inmediato del lugar, de la cantidad de personas que se hallan dentro y anticipar los movimientos que eventualmente pudieran estar realizando.

Desarrollar una aplicación de esta naturaleza y con estas prestaciones constituiría un logro y un avance tecnológico muy importante. Pero obligatoriamente aparece un interrogante que sin duda alguna nos llena de escozor: ¿Qué sucede con la privacidad a partir de esto? ¿En manos de qué clase de personas puede estar una tecnología semejante? Desde un adolescente travieso que pueda observar y controlar todas las acciones del vecindario hasta una pandilla de ladrones que sepa en qué momento una casa está libre de personas para tomarla por asalto.

Sin duda alguna que los sistemas de vigilancia se verán beneficiados con estos avances, pero imaginamos que no debe ser muy divertido por estos días ser vecino de Joey Wilson o de Neal Patwari. Recuerda: alguien puede estar observándote.