Ondas de rádio enxergam através das paredes

Redação do Site Inovação Tecnológica - 20/01/2010

O pesquisador andando na área da rede e sua imagem gerada na tela do computador.
[Imagem: Sarang Joshi/Joey Wilson]

Engenheiros da Universidade de Utah, nos Estados Unidos, mostraram que uma rede sem fio de transmissores de rádio pode rastrear pessoas que se deslocam atrás de paredes sólidas.

Essa espécie inovadora de radar poderia ajudar os bombeiros a resgatar vítimas de incêndios e atender pessoas idosas que tenham caído dentro de casa, e a polícia a resgatar reféns durante sequestros.

Tomografia de rádio

"Mostrando a localização das pessoas dentro de um edifício durante situações envolvendo reféns, incêndios e outras emergências, a 'tomografia de rádio' pode ajudar a polícia e as equipes de emergência a saberem onde devem centrar a sua atenção," afirmam Joey Wilson e Neal Patwari no artigo em que descrevem a nova técnica.

A técnica utiliza imagens tomográficas de rádio (RTI: Radio Tomographic Imaging), que permitem "ver", localizar e rastrear as pessoas ou objetos que se deslocam em uma área cercada por transmissores de rádio simples e de baixo custo.

As pessoas e os objetos monitorados não precisam usar nenhum aparato especial para serem detectadas, o que permite o uso da técnica em situações de emergência.

Rede ZigBee

Para demonstrar a tecnologia, os pesquisadores primeiro criaram uma rede sem fios formada por 28 transceptores de rádio - aparelhos ao mesmo tempo transmissores e receptores - em duas áreas contíguas, separadas por paredes. Cada aparelho compõe um nó da rede.

Na área interna, com quase 14 metros de comprimento, foram colocados oito nós, espaçados por 2 metros. Na área externa, a rede abrangeu um quadrado com cerca de 21 metros de lado, com os nós colocados a 3 metros de distância uns dos outros.

Cada transceptor foi colocado sobre um pedestal de PVC com 1,2 metro de altura, para que ele pudesse fazer medições na altura do tronco humano.

O sistema sem fios utilizado é conhecido como uma rede Zigbee, um tipo de rede frequentemente usado em automação industrial e para a leitura de dados de diversos tipos de sensores.

Imagem de radar

Medindo a variação na intensidade dos sinais entre os diversos aparelhos de rádio, os pesquisadores geram na tela do computador uma "imagem de radar" da área, produzindo uma visualização tipo olho de peixe, onde as pessoas aparecem como bolhas.

Na segunda experiência, os cientistas aprimoraram o sistema para conseguirem detectar os movimentos do outro lado da parede, onde não havia uma rede instalada.

Os resultados mostraram que o rastreamento das variações na intensidade dos sinais de rádio de uma rede de 34 nós é suficiente para monitorar a movimentação de pessoas atrás de uma parede de tijolos até uma distância de cerca de um metro da parede.

A tomografia por rádio mede "sombras" nas ondas de rádio criadas quando elas passam através de uma pessoa ou objeto em movimento. As sombras são criadas pela variação na intensidade dos sinais de rádio.
[Imagem: Sarang Joshi/Joey Wilson]

Imageamento por tomografia de rádio

O imageamento por tomografia de rádio (RTI) é diferente e muito mais barato do que o radar, no qual os sinais de rádio são ricocheteados pelos alvos e os ecos de retorno fornecem a localização do alvo e sua velocidade.

O RTI mede "sombras" nas ondas de rádio criadas quando elas passam através de uma pessoa ou objeto em movimento. As sombras são criadas pela variação na intensidade dos sinais de rádio.

Isto torna a técnica muito semelhante à tomografia computadorizada utilizada pela medicina, que usa raios X para fazer imagens do corpo humano, e ao imageamento sísmico, no qual ondas de terremotos ou de explosões são usadas para procurar petróleo, minerais e estruturas geológicas subterrâneas.

Em cada uma dessas técnicas, as medições das ondas de rádio, raios X ou ondas sísmicas são feitas ao longo de muitas rotas diferentes até o alvo, e estas medições são usadas para construir uma imagem desse alvo na tela do computador.

Privacidade e saúde

Em seus experimentos dentro e fora de casa, Wilson e Patwari coletaram medições da intensidade dos sinais de rádio de todos os transceptores - primeiramente a área da rede vazia e, em seguida, quando uma pessoa andava por ela.

Eles desenvolveram fórmulas matemáticas e usaram-nas em um programa de computador para converter os sinais atenuados, ou enfraquecidos, que ocorrem quando alguém cria "sombras" ao caminhar pelo mar de sinais de rádio

A técnica RTI tem várias vantagens. "Os sinais de radiofrequência podem viajar através de obstáculos como paredes, árvores e fumaça, enquanto os sistemas de imageamento óptico e infravermelho não podem", afirma os engenheiros. "A imagem de radiofrequência também funciona no escuro, onde as câmeras de vídeo falham."

Mesmo onde as câmeras de vídeo funcionam, preocupações com a privacidade podem impedir a sua implantação. "Um sistema RTI fornece imagens atuais da localização das pessoas e seus movimentos, mas não pode ser usado para identificar uma pessoa," dizem eles.

Mas será que o bombardeio de ondas de rádio não representaria um perigo para a saúde? Wilson diz que os dispositivos "transmitem ondas de rádio com potências 500 vezes menores do que um telefone celular comum." "E você não irá segurá-lo contra sua cabeça", acrescenta Patwari.

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