原標(biāo)題:透過一堵高墻去看你
當(dāng)年打槍戰(zhàn)游戲,最可氣的就是端著槍正在墻后面蹦來蹦去,莫名其妙就被人爆了頭,搞得自己一度懷疑對(duì)方是不是有透視眼。
多年以后,我終于明白有一種玩家叫做人民幣玩家。他們用錢真的可以買到透視裝備。
或者說,裝個(gè)外掛。
但你以為只有游戲里面人才想著開個(gè)透視外掛嗎?現(xiàn)實(shí)里早就有人這么干了。他們開著自己巨大無比的腦洞準(zhǔn)備消滅一切墻體,把地球變成一個(gè)透明的世界。
嚴(yán)格意義上來講,穿墻透視是隨著X射線的發(fā)現(xiàn)才逐漸從幻想走向了現(xiàn)實(shí)。在此之前,受限于技術(shù)的水平較低,穿墻透視完全不具備任何可操作性。
在X射線發(fā)現(xiàn)后的一百多年里,人們對(duì)穿墻透視的興趣也日益濃厚起來,相繼提出了幾種不同的技術(shù)原理。雖然現(xiàn)在要想像透明玻璃一樣對(duì)墻后的情況看得一清二楚還不現(xiàn)實(shí),但至少,知道里面有什么東西、什么東西在動(dòng),就已經(jīng)讓人滿意了。
X射線:從一百年前到一百年后
X射線在1895年被德國物理學(xué)家倫琴發(fā)現(xiàn),是現(xiàn)代物理學(xué)的重要內(nèi)容。由于其波長較長,對(duì)一般的,因此具有很強(qiáng)的穿透能力,能夠穿透許多可見光無法穿過的物質(zhì)。據(jù)說,在偶然發(fā)現(xiàn)X射線的當(dāng)天晚上,倫琴的妻子把手放到光線的前面的時(shí)候,能夠清楚地看到手指的骨骼和佩戴的戒指。
此后,X射線的主要應(yīng)用場景便是在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。而到了今天,其在機(jī)場、地鐵、火車站等場景的應(yīng)用也很常見。那么,有人就設(shè)想:既然它能能穿透皮膚甚至衣物,那用X射線來穿墻透視可不可行?
一百多年前是肯定不行了。而在此后的探索中,無論科學(xué)家們怎么努力,X射線的穿透能力就擺在那兒,用它來穿墻似乎是一件勉為其難的事情。
然而在集中了最新和最高端科技的軍事領(lǐng)域,用X射線來穿透的目的還是實(shí)現(xiàn)了。一款名為MINI Z的X射線槍能夠被用于掃描汽車、房間、行李等其他物品,然后在顯示屏上反饋出其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。東西是做出來了,但是誰用得起?
即便是用X射線透視薄薄的衣服,要想獲得比較精確的質(zhì)量,設(shè)備的造價(jià)也是不菲的。而MINI Z的造價(jià)高達(dá)五萬美元,這顯然不是一項(xiàng)大眾設(shè)備。而且由于X射線是一種強(qiáng)致癌物,所以就必須要考慮到使用時(shí)的危險(xiǎn)性。難不成每次執(zhí)行個(gè)營救行動(dòng)都要穿著厚厚的安全服去掃描?
這樣來看,高成本、高風(fēng)險(xiǎn)成為了掣肘X射線穿墻透視的不可忽視的因素。那么,讓穿墻透視安全點(diǎn)兒,也成為科學(xué)家們的目標(biāo)之一了。
這里有便攜的穿墻掃描儀
如何讓穿墻透視變得安全?最根本的辦法只能摒棄X射線。
按照影視情節(jié)中描述的場景,真正的穿墻透視應(yīng)該是把手掌大小的發(fā)射器設(shè)備往墻外一貼,然后通過手里的可視一起進(jìn)行操作掃描。這樣看起來才有點(diǎn)高科技的樣子,動(dòng)作干凈利落,干完活收拾家伙立刻走人。
英國和以色列早已看穿了一切,他們紛紛研制出了自己的穿墻透視利器。
來自英國的名為Prism200c的穿墻機(jī)器被做成了背包式,其最大的特點(diǎn)就是便攜。執(zhí)行任務(wù)的時(shí)候,使用者站在墻邊,把機(jī)器放在墻上,利用該機(jī)器釋放的超寬頻無線電波對(duì)墻里進(jìn)行掃描,然后將室內(nèi)的場景呈現(xiàn)在屏幕上。這種超寬頻無線電波又叫做脈沖電波,具有很強(qiáng)的穿透性,無論是木材、混凝土還是磚塊兒壘成的墻,它都能穿過去。并且因?yàn)槠浜茈y被探測到,故行動(dòng)的隱秘性也會(huì)有一定的保障。
當(dāng)有人在屋里走動(dòng)的時(shí)候,就會(huì)看到一個(gè)紅點(diǎn)在移動(dòng);再進(jìn)去一個(gè),就又會(huì)出現(xiàn)一個(gè)紅點(diǎn)……誒,紅點(diǎn)?難道不是整個(gè)的人?好吧,這也正是這款機(jī)器的局限之處,它更擅長的是對(duì)靜態(tài)物體的掃描,動(dòng)態(tài)的話只好先以“點(diǎn)”的形式提醒你。
以色列的Camero-Tech則推出了一款專門為反恐而研發(fā)的穿墻雷達(dá),它有三個(gè)突出的特點(diǎn)。
一是超強(qiáng)的墻體穿透力,其可以穿透超過一米的,利用磚頭、鋼筋混凝土、木材、石頭等任何材料堆砌的墻體。二是先進(jìn)的繪圖跟蹤能力,該雷達(dá)系統(tǒng)通過對(duì)信號(hào)的分析,能夠?qū)⒎块g內(nèi)的人和物轉(zhuǎn)化為三維圖像;三是對(duì)移動(dòng)物體的追蹤,其獨(dú)特的技術(shù)能夠讓該系統(tǒng)區(qū)分靜止的物體和移動(dòng)的物體,進(jìn)而對(duì)移動(dòng)物體展開追蹤。因?yàn)橐话闳速|(zhì)都是被固定起來的,而移動(dòng)的則很有可能就是犯罪分子。
Camero-tech的技術(shù)商用化很高,目前已經(jīng)有很多國家對(duì)它先進(jìn)的系統(tǒng)進(jìn)行了采購。在反恐方面,這款穿墻雷達(dá)的作用還是不容小覷的。
沒想到吧?你家的WiFi不僅能穿墻,還能透視
好像又是脈沖電波又是射頻什么的聽起來太麻煩,就沒有點(diǎn)兒我們普通人能聽懂的嗎?
別急,當(dāng)然有了?,F(xiàn)在穿墻技術(shù)的主要實(shí)現(xiàn)原理就是,通過對(duì)信號(hào)的傳遞和接受來判斷墻里物體的大致輪廓,從而生成墻內(nèi)的物體信息。說到這里,你還記得家里的WiFi嗎?
它不僅能穿墻,還能透視。
WiFi信號(hào)本身就具備強(qiáng)大的穿墻能力,三四面墻、十幾米遠(yuǎn)都不在話下。因此,利用WiFi信號(hào)在房間內(nèi)的輻射成為了科學(xué)家們技術(shù)穿墻的重要方法。德國慕尼黑工業(yè)大學(xué)的科學(xué)家就動(dòng)用了兩個(gè)天線來完成這一任務(wù)。移動(dòng)天線用來發(fā)射WiFi信號(hào),并不斷移動(dòng),以取得對(duì)房間全景的掃描;固定的天線則用來接收移動(dòng)天線發(fā)出的信號(hào)。在這種情況下,其就能生成房間內(nèi)環(huán)境的全息三維圖像。
問題是架天線的方式是不是有點(diǎn)動(dòng)靜太大了?如果是在圍剿一個(gè)類似四合院的場地,恐怕天線還沒架好,劫匪早就成驚弓之鳥了。隱秘性都做不到,那在安全事件處置方面應(yīng)該就算是直接出局了。
而加州大學(xué)Mostofi實(shí)驗(yàn)室的朋友們采取的方式則有異曲同工之妙:他們利用的是兩架無人機(jī)的協(xié)同飛行,同樣是一個(gè)發(fā)射信號(hào),一個(gè)接收信號(hào)。在2010年他做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候,無人機(jī)則是地面機(jī)器人。換成無人機(jī)之后,明顯掃描空間大了許多。即便是比這架天線也是前進(jìn)了一大步,保證掃描的范圍更大、更全面、更具體。
從原理的簡單性和操作的方便性上來說,利用WiFi信號(hào)來生成房間內(nèi)的三維圖像,算是一種非常傻瓜的操作了。但是它存在一個(gè)明顯的限制:屋內(nèi)的東西最好是靜止的。因?yàn)閽呙璧倪^程中機(jī)器是要移動(dòng)的,一旦有人在里面走來走去,勢必會(huì)影響機(jī)器的三維構(gòu)建能力。到圖像一出來,人都是重影模糊的,不知道的人還以為是拍照的機(jī)器手殘了。
別擔(dān)心,倫敦大學(xué)的研究人員來幫您。他們通過 wifi 和移動(dòng)電話信號(hào)變化的多普勒效應(yīng)來獲取人們的移動(dòng),能夠透視25cm后的墻后面的情景。一開始他們看到的人是這樣的:
經(jīng)過對(duì)信號(hào)的調(diào)整和分析,他們已經(jīng)可以追蹤到小到一根手指的移動(dòng):
看起來,利用WiFi信號(hào)來達(dá)到穿墻透視的效果還算是差強(qiáng)人意。但在成像效果方面,卻有點(diǎn)不敢恭維。而當(dāng)我們仔細(xì)扒扒這些技術(shù)研發(fā)者的時(shí)候,似乎總感覺少了一個(gè)老朋友:麻省理工在哪里?
麻省理工在新時(shí)代的AI式穿墻透視
要說到穿墻這類聽起來就很神奇的黑科技,還真少不了黑科技專家麻省理工來湊熱鬧。
早在2013年,幾位麻省理工的工程師就公布了他們的研究成果:WiTrack。Witrack的核心技術(shù)就是利用無線電通信。通過對(duì)移動(dòng)空間里的人體的信號(hào)進(jìn)行捕捉,構(gòu)建一個(gè)3D模型,從而可以構(gòu)建一個(gè)誤差在10-21厘米之間的人的大致輪廓。無線電同WiFi信號(hào)一樣可以穿墻,那么從理論上來講其也就能夠構(gòu)建墻后面的人體輪廓了。
但在這方面沉積了幾年之后,麻省理工學(xué)院人工智能實(shí)驗(yàn)室又殺回來了,并且借著AI的深度學(xué)習(xí)技術(shù),一舉站在了穿墻透視研究的最前線:站在墻外,看到骨瘦如柴的你。
研究人員采取了用無線設(shè)備和相機(jī)聯(lián)合采集信息的方法來工作。他們在麻省理工校園里的不同地點(diǎn)采集了數(shù)千名學(xué)生的走路、交談、靜坐、站立等日?;顒?dòng)的照片,然后將這些照片簡化為骨架,連同這些骨架動(dòng)作對(duì)應(yīng)的無線信號(hào)一起發(fā)送到一個(gè)名為RF-Pose的AI系統(tǒng)供其學(xué)習(xí)。最終,該系統(tǒng)通過對(duì)從人體反射回來的信號(hào)進(jìn)行分析之后,就能夠判斷一個(gè)人的姿態(tài)。而這項(xiàng)技術(shù)令人驚奇之處在于,其能夠通過對(duì)姿態(tài)的判斷來預(yù)測人的下一步動(dòng)作行為,這也體現(xiàn)出了該系統(tǒng)的智能之處。
那么可以看出的是,要想應(yīng)用在人質(zhì)營救之類的場景中,AI還必須要經(jīng)過大量的訓(xùn)練才行,但在這種訓(xùn)練具有很大的局限性,因?yàn)椴豢赡苊總€(gè)犯罪分子都有數(shù)據(jù)拿來學(xué)習(xí)。而麻省理工的這項(xiàng)技術(shù)也指向了一個(gè)非常明確的領(lǐng)域:老年人看護(hù)。尤其是患有帕金森癥的老人,借助這項(xiàng)技術(shù)醫(yī)院可以通過老人移動(dòng)的動(dòng)作來判斷其病情變化,從而調(diào)整治療計(jì)劃。而且,在日??醋o(hù)這塊,未來也可能會(huì)更加直觀地觀察到老人的活動(dòng)狀態(tài),從而及時(shí)應(yīng)對(duì)跌倒等可能出現(xiàn)的緊急情況。
除了以上我們介紹的這幾種穿墻透視技術(shù)之外,另外一種被人們討論得最多的應(yīng)該算是紅外熱成像儀了。作為黑夜透視的神器,其雖然也具備一定的透視功能,但只能穿透非常薄的一層障礙物,比如塑料袋之類的。所以,即便是軍用熱成像儀,目前也難以做到穿透堅(jiān)硬厚實(shí)的墻體。
那么,當(dāng)穿墻透視技術(shù)成熟,可以預(yù)見其將被廣泛應(yīng)用于各種人們無法身入探測的未知環(huán)境當(dāng)中,除了以上提到的綁架、反恐、醫(yī)療,在災(zāi)難幸存者搜救、地質(zhì)勘探、管道檢測、盜墓——啊不,考古……領(lǐng)域,其也將施展出獨(dú)特便捷的一面。
如果人類能穿墻,那我們還能不能撞到墻?
當(dāng)把穿墻透視的這些技術(shù)梳理分析之后,我們發(fā)現(xiàn),這其實(shí)是一部把墻里看不見的東西“可視化”。而在很早之前,我們就已經(jīng)嘗試了另外一種探知墻里的方式:竊聽。
《竊聽風(fēng)云》系列可以說是關(guān)于竊聽的最直觀的表現(xiàn)。從“隔墻有耳”到“隔墻有眼”,這個(gè)過程實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)技術(shù)不斷累積突破的過程。到現(xiàn)在,竊聽器的偽裝花樣百出:耳機(jī)、眼鏡、臺(tái)燈、吊燈……房間內(nèi)一切物品都可以做成竊聽器。當(dāng)竊聽成了習(xí)慣,反竊聽技術(shù)也就會(huì)開始出現(xiàn)了。
當(dāng)然,最原始的就是進(jìn)屋先翻箱倒柜進(jìn)行人工排除,不行的話就搞信號(hào)干擾。
那么,當(dāng)穿墻技術(shù)也像竊聽那樣普遍的時(shí)候,當(dāng)綁匪們的掩體成為警方們的透明玻璃的時(shí)候,也就意味著將有魔高一丈者對(duì)特定空間的墻壁材料進(jìn)行研發(fā)。比如鋁、鉛等金屬都是具有吸收減弱信號(hào)的能力,其是否會(huì)被用來研發(fā)特殊墻體的涂料呢?
甚至,警匪雙方展開的也將是一場信號(hào)互相干擾的電子戰(zhàn)……額,有點(diǎn)太遠(yuǎn)了,至少像我們國家的這些綁匪們還沒有聰明到這個(gè)地步吧。
再大膽一點(diǎn)去想:用信號(hào)這類的第三方工具穿來穿去地透視多麻煩,我們?nèi)祟惥筒荒茏约捍┻M(jìn)去看嗎?
看看人家土行孫,跟土撥鼠一樣隨時(shí)隨地消失出現(xiàn),穿墻就像是家常便飯。當(dāng)我說到這里的時(shí)候,可能很多人都想到了:量子隧穿了解一下?
在微觀世界里,量子隧穿效應(yīng)已經(jīng)被證實(shí)了。比如電子能夠通過極薄的絕緣層從一側(cè)跑到另一側(cè),不是迂回,而是直接“穿”過去了。從宏觀世界來講,其性質(zhì)就大概相當(dāng)于人朝一面墻跑過去,然后就穿到了墻的另一側(cè)。
當(dāng)然,在宏觀世界里,量子隧穿的效應(yīng)太弱了,人們幾乎(這個(gè)幾乎可以省略)是沒有可能只身赴墻的。然而有些人堅(jiān)定地相信這種可能,并不斷地去嘗試。比如美國有一哥們,坐在辦公室沒事兒就撞墻,頭破血流也無怨無悔。而據(jù)傳說印度有一位神人,他邀請一大批科學(xué)家和記者前來看自己演示穿墻術(shù),令人驚嘆的是他成功地穿了過去,結(jié)果穿回來的時(shí)候……卡墻里了……
當(dāng)然,如果人真的能用量子隧穿效應(yīng)穿墻了,那撞墻這事兒以后還會(huì)不會(huì)存在呢?
不可否認(rèn)的是,對(duì)量子隧穿這件事兒我們還是只能把它當(dāng)做天方夜譚去看。偶爾講起來的時(shí)候,展望一下這種神奇的科技未來也是令人非常興奮的。畢竟,穿墻透視,聽起來就是一件很過癮的事;人能親自穿墻去看看,那就是一件足以上癮的事了。
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