擔心無人機泛濫?現在智慧型手機可以用來追蹤和定位陌生的無人機

2019-07-29     通信M班長

當前,無人機已在多個領域內廣泛應用,在未來的幾年裡,無人機無疑會成為一種更加普遍的勞動工具。

圖1 無人機

隨著天空中無人機數量的增加,當這些微型飛行器從一個地點移動到另一個地點時,跟蹤它們的需求將變得更加重要。

在無人機被用於惡意目的情況下,如偷窺某人或運輸非法物質時,跟蹤無人機將特別有意義。

但正如研究人員指出:探測無人機,尤其是在城市環境中,並不容易。傳統的方法成本很高,因為相應的設備,如雷達、照相機和麥克風陣列,都是非常昂貴的。

有沒有更簡單便宜的方法?

手機追蹤無人機

IEEE Transactions on Mobile Computing最近發表了一項研究,一組中國的科學家提出了有趣的方法:可以通過大眾感知來追蹤陌生的無人機。

他們的方法利用參與者的智慧型手機來檢測無人機的Wifi信號。

圖2 wifi連接控制無人機

他們意識到大多數無人機使用Wifi技術與地面控制站通信。

與此同時,幾乎所有的智慧型手機都能檢測到無線網絡信號,手機也非常豐富,特別是在城市環境中。

為了能夠區分無人機和其他Wifi的來源,研究人員從所有商業無人機製造商那裡創建了一個已知mac地址和SSID的資料庫。如果他們的系統檢測到這個資料庫中沒有的mac地址或SSID,他們可以分析Wifi信號的移動模式,以評估它來自無人機的可能性。

圖3 手機連接無人機

他們的方法還記錄了描述靜態Wifi接入點位置的歷史數據,並排除了這些可能性。利用智慧型手機檢測wifi信號強度的數據,他們系統中的一種算法可以確定無人機的位置。

實驗效果

2018年年中,研究人員駕駛無人機穿過校園,測試了這項技術,改變了附近障礙物的數量和用來探測它的智慧型手機的數量。

圖4 無人機與用戶的位置

不出所料,他們發現,當使用更多的手機時,追蹤變得更加準確,而且當道路上的障礙較少時,這種方法效果最好。在某些情況下,定位誤差可能小於2米,但當存在許多障礙時,定位誤差可高達37米。

他們的系統被研究人員稱為CEDAR(用於探測和定位無人機的高效群體傳感系統),當資料庫中沒有列出初步的Mac地址或SSID時,該系統可以在350米範圍內檢測無人機,平均準確率為87%,這表明這種方法是相當有效的。

圖5 無人機發出的wifi信號可以被多個手機檢測到

至於CEDAR的感知方面,研究人員承認參與者必須公開一些隱私權利來協助無人機探測。

在這個系統中,用戶需要上載他們的位置以進行檢測和定位過程。以這種方式,確實有隱私侵犯。但研究團隊可以將用戶隱私問題視為一種成本,並通過提供獎勵來補償參與者。

因此,研究人員提出了一種類似拍賣的場景,參與者可以決定他們願意分享自己位置的起始價格,然後與附近的其他人競購這個機會。

很明顯,當前這種算法,由於涉及到隱私,因此適合在固定的範圍,如校園內、工廠內、醫院內進行使用。

文 | Michelle Hampson,IEEE Spectrum,26 Jun 2019 | 12:00 GMT.通信M班長翻譯

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文章來源: https://twgreatdaily.com/TuHPQWwB8g2yegNDWMN4.html