钢筋水泥并非坚不可摧:穿墙透视技术

2015年初,美国媒体报道了一系列有关被称为RANGE-R手持式雷达的新闻,该种雷达已被运用于美国警察局和其他政府服务部门。该雷达系统能够’穿墙透视’。更准确地说,能探测封闭空间内所有人的运动情况。该雷达系统具备高灵敏性,能透过数堵墙探测到躲藏在建筑物内某个隐蔽地方的人的呼吸。

2015年初,美国媒体报道了一系列有关被称为RANGE-R手持式雷达的新闻,该种雷达已被运用于美国警察局和其他政府服务部门。该雷达系统能够’穿墙透视’。更准确地说,能探测封闭空间内所有人的运动情况。该雷达系统具备高灵敏性,能透过数堵墙探测到躲藏在建筑物内某个隐蔽地方的人的呼吸。

许多被派往报道RANGE-R功能的记者对于世界上竟存在这样的装置感到十分惊讶。然而,这些雷达早已批量生产以满足军事和情报工作的需要。在美国,RANGE-R系统已被应用于FBI的人质解救任务以及消防员在倒塌大楼内的人员搜救工作。此外,该系统还帮助美国法警署抓捕逃犯。

在此之前,该项技术的使用范围仅限于一些政府机构。如今,由于技术进步所导致的价格下降,该雷达系统已被更广泛地使用。RANGE-R雷达系统目前售价仅为6000美元,同时相关公司正采用廉价的Wi-Fi组件打造全新雷达系统的原型机

因此,随着相关技术的不断进步以及价格的下降,在不久的将来,犯罪分子也完全可能用这一设备从事犯罪活动—趁现在时间还多好好研究一下该项技术及其功能。

探测是否存在生命迹象

RANGE-R的传感器技术被称为”穿墙扫描传感系统”(TTWS)。和其它雷达装置一样,该传感器向目标发射无线电波,经过反射后折回到接收器,最终在装置上显示反射辐射。

上述过程仅停留在理论层面。在实际应用中,TTWS发明者必须将多项技术与高级数据处理方法整合到一台装置内。雷达操作者必须经过很长一段时间训练才能学会如何看懂雷达上的数据。

大多数TTWS雷达的运行频率范围在1-10 GHz。在这一范围内的辐射能有完全穿透由混凝土、木材、塑料、玻璃以及其他材质所建造的墙壁。想要证实这个观点的正确性,只需扫描探测自己的家或办公室,你可以发现Wi-Fi网络无处不在。

工作频率越高,则辐射越难穿透墙壁。但同时,更高的频率却能提高目标尺寸和测量距离的准确性。而且有些材料还会有选择性地吸收狭小波段内的无线电波。这也是为什么高级扫描器会时常转换频率或使用大范围的无线电频谱。

使用短脉能让用户通过测量无线电波往返所耗时间,从而估计和目标之间的距离。基于多普勒频移探测目标运动情况:由于从移动目标反射的无线电波会改变自身频率,因此能够探测到人在呼吸时胸部的轻微起伏。

但毫无疑问TTWS装置依然存在诸多限制。其中最主要的限制是无线电波无法穿透金属。那么,因此想要在全封闭的车内或用铝墙板围起来的建筑物内探测是否有人几乎无法实现。水在这方面的特性与金属类似:潮湿的多孔混凝土同样能有效防御TTWS无线电波。

通常来说,较厚的混凝土或砖块结构会减弱信号。而如果雷达和目标之间墙壁的总厚度超过12英寸(约合30厘米)的话,也无法成功探测。

大多数装置的探测范围在50-65英尺(约15-20米),而装备有更大天线和更强功率的装置能’穿墙’约230英尺(约70米)。通常屋内会有许多运动目标,比如小狗或随风飘动的窗帘。尽管雷达通常的探测目标都是人,但偶尔也会判断错误错误,尤其是当测量过程过快的时候。标准测量过程通常需要花费1分钟左右的时间。

大多数雷达都是手持式的。雷达操作者必须将雷达倚住目标建筑物的墙壁以防止震颤。有时候,还会出现操作人员无法接近建筑墙壁的情况。这就是为什么有些雷达型号自带三脚架,或者直接安装在无人机上

技术最简易的TTWS雷达只能简单地探测建筑物内是否有生命和/或运动中的人存在。而更高级一些的装置则能探测出与目标的距离及其方向,还有建筑物的大致布局以及以二维或三维呈现的内部目标。

实验中的解决方案看上去似乎前景看好(至少是在实验室条件下)。例如,安装机器人上的移动雷达Wi-Fi系统能对一座完全未知的房子生成地图,且精确度可达到0.7英寸(即2厘米)。但采用该技术的装置要实现批量生产还需时日。

应对方法。防范TTWS-间谍活动的最好方法就是屏蔽自己的房子。如果你的房子采用了加厚的混凝土结构,也可确保万无一失。另外,使用铝墙板或镀金墙纸也不失为一种不错的解决方案。你完全可以脑洞大开,比如在屋内养三条小狗,一般来说批量生产的雷达无法立即探测出三个以上的目标。

(不太)可怕的太赫兹

如果你常常关注大众科学新闻的话,你肯定听说过能穿墙透视和感应远处炸弹的太赫兹探测器。每当某个实验室(第x次)宣称他们已在这一领域取得重大进步的新闻出现后,一些相关的报道也会定期出现在互联网上。

而事实上,太赫兹雷达仅运用于机场乘客的安检。此种雷达之所以广受关注,原因在于能’能将人脱得一丝不挂’,即该装置可显示出衣物内身体的详细图像。

‘太赫兹’(覆盖300GHz-10THz频段)的大多数其他应用领域依然停留在理论层面。事实上,仍然还存在许多有待解决的问题,从穿过不同障碍时的信号减弱问题到高功率紧凑型发射体结构的问题等等。

此外还广为流传着一个都市神话:红外相机也能穿墙透视。但与人们普遍认为恰恰相反的是,热探测器并不具备那样的功能。红外探测器甚至无法穿透单块毛玻璃或胶合板。

应对方法。至于是否用金属片屏蔽,完全取决于你自己。

你听到了哪种声音?

我想每个人都至少看过一部间谍题材电影,这些电影中常常会出现谈话遭到远处的间谍窃听,甚至透过窗户被偷听的情节。在声波的冲击下玻璃会产生震动,而一台激光器即可通过这些颤动解读对话的内容。为了应对这一问题,人们发明了价格低廉但却行之有效的’干扰发射台’,可附于玻璃上以产生随机噪声。

如今的间谍工作比以前容易多了。他们可以通过一段无声视频(只需拍摄到房间的一部分)即可恢复房间内的谈话内容。原理基本相同:任何会震动的物体都可以作为声膜使用。可以是一包薯条、一杯水的表面或植物的叶子。

标准的窗户干扰发射台则无法阻止摄像机收集对话内容。然而,为了解密谈话内容,视频必须足够短且使用特殊高速摄像机拍摄,如此才能每秒钟记录数千帧数(必须高于声频)。

如今,高速摄像机几乎无处不在。现在市面上的许多智能手机都能以高帧频拍摄视频,从而获取宝贵的数据。例如,这些视频可帮助辨认谈话中的参与人。

而透过窗户进行间谍窃听早已不再是个问题,因为无人机技术愈加先进的同时,价格也越来越便宜。

应对措施。装上窗帘或百叶窗能有效防范’视频-窃听’。最重要的是窗帘无法作为声膜使用;因此,最好选择重量较重的材料或装上上述提到的干扰发射台。

提示

爱与隐私

个人空间的界限在恋爱关系中特别容易模糊。在本文中,我们将谈谈过度的”信息亲密度”可能导致的问题。