В современном мире технологии развиваются стремительными темпами, меняя привычные подходы к безопасности, идентификации и мониторингу. Одним из самых перспективных направлений является использование беспроводных сетей Wi-Fi не только для передачи данных, но и в качестве инструмента для биометрической идентификации человека. Уникальная технология WhoFi, разработанная исследователями из Ла Сапиенца, Рим, раскрывает ранее немыслимые возможности слежения, опираясь на особенности взаимодействия человеческого тела с Wi-Fi сигналами. Основная идея WhoFi базируется на концепции того, что человеческое тело, преграждая путь Wi-Fi сигнала, меняет его характеристики по уникальному для каждого человека шаблону. Эти изменения фиксируются с помощью параметров Channel State Information (CSI) — информации о фазе и амплитуде электромагнитных волн, проходящих между передатчиком и приемником Wi-Fi.
При глубокой обработке полученных данных с помощью современных нейронных сетей можно создать точный биометрический отпечаток, который способен надежно идентифицировать человека в различных местах сигнального воздействия. Данное открытие широко впечатляет, поскольку открывает новые горизонты для систем безопасности и мониторинга, которые ранее полагались преимущественно на визуальные данные — камеры видеонаблюдения. У Wi-Fi-сенсоров есть серьезные преимущества. Они не зависят от освещения, способны проникать сквозь стены и другие преграды, а главное — не раскрывают визуальные образы, что повышает уровень конфиденциальности по сравнению с видеокамерой. Суть технологии в том, что при прохождении сигнала Wi-Fi через препятствия и объекты, в том числе человеческое тело, происходит его искажение, обусловленное индивидуальными физическими характеристиками человека, включая размер, форму, положение и другие особенности.
Эти изменения записываются в виде сложного сигнатурного образа в параметрах CSI. Специалисты из Ла Сапиенца назвали своё изобретение WhoFi, что отражает ключевой принцип работы — распознавание «кто ты» по Wi-Fi сигналу. Работа опубликована в препринте под названием «WhoFi: Deep Person Re-Identification via Wi-Fi Channel Signal Encoding», где подробно описывается методика и подтверждается высокая точность этого способа биометрической идентификации с использованием архитектуры трансформеров в глубоких нейросетях. Существует общая проблема в системах видеонаблюдения, называемая ре-идентификацией: определение того, что записи в разных местах и разное время действительно принадлежат одному и тому же человеку. Традиционные методы часто основываются на визуальных признаках — одежде, манере ходьбы, лицевых особенностях.
Однако условия освещения, смена одежды или усталость камеры делают распознавание сложным и иногда ошибочным. WhoFi предлагает решение, которое не зависит от этих факторов, предоставляя уникальный биометрический отпечаток на основе взаимодействия с Wi-Fi каналом. Ранее попытки использовать Wi-Fi каналы для распознавания человека предпринимались, например, проект EyeFi 2020 года, который добивался точности около 75 процентов. Но новейшая методика WhoFi демонстрирует значительно более высокий результат — до 95,5% точности на общедоступном наборе данных NTU-Fi при использовании трансформерной архитектуры глубокого обучения. Потенциальные области применения WhoFi очень широки.
Среди них системы безопасности, позволяющие отслеживать передвижения людей в зданиях без использования камер, что снижает затраты и повышает уровень приватности. Также это может стать мощным инструментом для контроля доступа, где идентификация происходит даже при отсутствии у человека портативных устройств вроде мобильных телефонов. Кроме того, технологии на базе Wi-Fi сигналов способны работать в условиях, где визуальные методы неэффективны: в полной темноте, за стенами, при сложных погодных условиях. Это делает их особенно ценными для объектов с усиленной охраной, включая правительственные учреждения, исследовательские центры и критическую инфраструктуру. В то же время применение подобных технологий вызывает вопросы и опасения в контексте личных прав и конфиденциальности.
Способность идентифицировать человека по Wi-Fi сигналам без его прямого участия и даже без наличия телефона в кармане открывает возможности для скрытого слежения и сбора данных без информированного согласия. Это требует разработки соответствующих правовых норм и этических стандартов. В рамках стандартизации IEEE 802.11bf, принятого в 2020 году, Wi-Fi Alliance активно продвигает концепцию Wi-Fi Sensing — использование Wi-Fi не только как средства передачи данных, но и как устройства для мониторинга и интерактивного взаимодействия с окружением. WhoFi является важным шагом в реализации этой концепции, демонстрируя, как технологии могут сочетать беспроводную связь и биометрию для создания новых интеллектуальных систем.
Сам метод WhoFi является примером синергии нескольких современных технологий: глубинного обучения, обработки сигналов и беспроводных коммуникаций. Его основа — захват и анализ сложных и многомерных изменений Wi-Fi канала, что требует мощных вычислительных ресурсов и хорошо подготовленных обучающих выборок. С применением трансформеров, успешно апробированных в обработке естественного языка и изображений, удалось добиться значительного прогресса. Исследователи отмечают, что дальнейшие шаги включают повышение устойчивости метода к изменениям окружающей среды, изучение влияния разных моделей и частот Wi-Fi, а также разработку механизмов защиты от возможных злоупотреблений. Необходимо изучать, насколько уникальны и неизменны биометрические признаки, получаемые через Wi-Fi сигнал, чтобы обеспечить надежность и безопасность системы в долгосрочной перспективе.
Индустрия информационной безопасности внимательно следит за развитием подобных технологий, поскольку они открывают новые горизонты для комбинированных систем аутентификации и мониторинга. Такие решения могут стать ключевыми в умных городах, системах управления доступом и даже в бытовых устройствах, обеспечивая непрерывную защиту без необходимости вмешательства пользователя. Долгосрочное влияние технологии WhoFi на рынок и общество можно назвать значительным. Она не только предоставляет инновационные инструменты для охраны и идентификации, но и задает новую планку для баланса между удобством, эффективностью и уважением к личной неприкосновенности. Таким образом, WhoFi — это перспективная и мощная технология, превращающая Wi-Fi сигналы из простого канала для передачи данных в уникальный биометрический сенсор, способный идентифицировать и сопровождать человека в пространстве.
Она доказывает, что будущее безопасности и персонализации возможно благодаря сочетанию инноваций в области беспроводной связи и искусственного интеллекта.
