Мой дом уже не крепость: технологии, позволяющие смотреть сквозь стены

Раньше техника, позволяющая следить за людьми сквозь стены, была доступна лишь государственным службам, да и то не всем. Сейчас, благодаря совершенствованию технологий и сопутствующему снижению цен, ситуация меняется.

Технологии, позволяющие смотреть сквозь стены

В начале 2015 года в прессе с подачи USA Today прокатилась волна публикаций о ручном радаре Range-R, применяемом американской полицией и другими государственными службами. Этот аппарат позволяет «видеть сквозь стены». А если точнее, фиксировать движение внутри закрытых помещений. Чувствительность прибора такова, что он способен почувствовать даже дыхание человека, притаившегося где-то в глубине здания за несколькими перегородками.

Существование подобного устройства для многих журналистов, описывающих возможности Range-R, оказалось сюрпризом. Между тем такие радары уже давно массово выпускаются для нужд военных и спецслужб. Они применяются ФБР в операциях по освобождению заложников, пожарными при поиске людей в завалах, Службой федеральных маршалов, отлавливающей беглых преступников, и так далее.

Раньше эта техника была доступна лишь государственным службам, да и то не всем. Сейчас благодаря совершенствованию технологий и сопутствующему снижению цен ситуация меняется. Тот же Range-R стоит около $6000, а экспериментальные модели новых радарных систем вообще строятся на основе недорогих и общедоступных Wi-Fi-модулей.

Поэтому не будет удивительным, если завтра подобное оборудование возьмут на вооружение преступники. Следовательно, самое время присмотреться поподробнее к этой технике и ее возможностям.

Есть кто живой?

Категория устройств, к которым относится Range-R, получила название through-thewall sensors (TTWS). Как и большинство других радаров, они «подсвечивают» поле зрения радиоволнами, а потом регистрируют отраженное излучение.

Легко это сделать только в теории. На практике создателям TTWS приходится комбинировать в одном устройстве сразу множество технологий и продвинутых методов обработки данных. А операторам приборов — долго учиться интерпретировать их показания.

Большинство TTWS-радаров работают на частотах от 1 до 10 ГГц — излучение в этом диапазоне относительно неплохо проникает через стены (бетон, дерево, пластик, стекло). Чтобы в этом убедиться, просто посмотрите на обширный список Wi-Fi-сетей, переполняющих эфир в вашем доме или офисе.

Чем выше частота, тем хуже излучение проходит через стены. Но зато тем точнее с его помощью получается оценить размеры и расстояния до объектов. Кроме того, некоторые материалы избирательно поглощают радиоволны в каком-то узком диапазоне. Поэтому продвинутые сканеры обычно умеют перебирать частоту на ходу или использовать сразу широкий участок спектра.

Работа с короткими импульсами позволяет оценить расстояние до объекта по времени прохождения волны туда-обратно. А для регистрации движений используется эффект Доплера: отраженная от движущегося объекта волна чуть-чуть меняет частоту, и это позволяет, например, обнаружить незначительное перемещение грудной клетки при дыхании.

Конечно, у TTWS-устройств есть много ограничений. Самое главное — радиоволны не проникают через металл. Поэтому почувствовать человека в закрытом автомобильном кузове или в доме, обшитом алюминиевым сайдингом, никак не получится. Похожими свойствами обладает и вода, так что мокрый пористый бетон будет довольно эффективной защитой.

Самые простые устройства только показывают, есть ли движущийся объект в помещении. Более сложные определяют расстояние и направление на объект в двух или трех измерениях, строят приближенную схему помещения и так далее

Да и вообще, толстый слой бетона или кирпичной кладки здорово ослабляет сигнал. При суммарной толщине стен, разделяющих радар и объект, больше 30 сантиметров разглядеть обычно уже ничего не получается.

Дальность действия большинства устройств составляет 15–20 метров, хотя приборы с большими антеннами и мощным питанием могут «бить» и метров на 70. Двигаться внутри дома может не только человек, но и собака, штора на сквозняке — далеко не всегда объекты удается однозначно различить. Особенно в условиях нехватки времени — стандартный замер занимает примерно минуту.

Большинство радаров выпускают в ручном исполнении. Во время работы их прислоняют к стене дома, чтобы исключить ошибки от тремора рук оператора. Однако бывают ситуации, когда к стене не очень-то и подойдешь, — некоторые модели крепятся на штативах, роботизированных платформах и даже дронах.

Самые простые TTWS просто показывают, есть кто живой (движущийся) в помещении или нет. Более сложные устройства определяют расстояние и направление на объект или объекты в двух или трех измерениях, строят приближенную схему помещения и так далее.

Экспериментальные решения обещают уже намного больше, по крайней мере в лабораторных условиях. Например, подвижная радарная система на базе Wi-Fi-модулей, смонтированная на паре роботов, позволяет создать план неизвестного помещения аж с двухсантиметровой погрешностью. Для серийных устройств это пока фантастика.

Как защититься: лучшая защита от «TTWS-прослушки» — экранированное помещение. Если у вас в доме хорошие толстые железобетонные перекрытия, то и делать ничего не нужно. В противном случае хороши алюминиевый сайдинг или металлизированные обои. Еще можно держать дома нескольких догов — серийные устройства больше трех целей пока не различают.

Этот (не)страшный терагерц

Если вы следите за научно-популярными новостями, то наверняка что-нибудь слышали о терагерцовых детекторах, которые и сквозь стены видят, и бомбы издалека чуют. Публикации подобного рода периодически появляются в Сети после очередного бодрого пресс-релиза какой-нибудь научной лаборатории, в который раз сообщившей о «значительном успехе на пути к…».

На самом деле терагерцевые радары сегодня успешно прижились только в устройствах для досмотра пассажиров в аэропортах. В этой роли они прославились на публике благодаря способности «раздевать людей», то есть создавать довольно подробную картинку человеческого тела, скрытого под одеждой.

Большинство прочих применений «терагерца» (диапазон 300 ГГц — 10 ТГц) остаются пока в разделе «Научная фантастика». В реальности остается слишком много нерешенных проблем — от затухания сигнала на препятствиях до конструирования компактных источников излучения высокой мощности.

Еще одна городская легенда — заглядывающие через стены инфракрасные камеры. Вопреки распространенному мнению ничего подобного тепловые детекторы не умеют. Даже слой матового стекла или фанерная перегородка непрозрачны для инфракрасного детектора.

Как защититься: снять шапочку из фольги. Или, наоборот, надеть — по вкусу.

И какие вам видятся голоса?

Все, кто хоть раз смотрел фильмы про шпионов, знают, что разговор можно подслушивать издалека, через комнатное стекло. Под действием звуковых колебаний стекло вибрирует, и эти движения можно считывать лазером. В ответ придумали недорогие и эффективные «глушилки», которые крепятся на стекло и генерируют случайные помехи.

Современным шпионам жить становится проще. Они могут узнать содержание разговора в помещении, проанализировав беззвучную видеозапись со случайным фрагментом комнаты в кадре. Общий принцип работы здесь тот же, только в роли мембраны выступает любой восприимчивый к вибрациям объект внутри помещения — пакетик чипсов, поверхность воды в стакане или листья домашнего фикуса.

Стандартные оконные глушилки подобной «звукосъемке» не помешают. Правда, для того, чтобы расшифровать разговор, съемка должна проводиться специальной камерой — со скоростью записи несколько тысяч кадров в секунду (она должна быть выше, чем частота тона голоса).

Впрочем, скоростные камеры проникают в нашу жизнь быстро. Многие современные смартфоны уже умеют снимать видео с повышенной скоростью кадров, позволяющей извлекать ценную информацию (например, могут помочь идентифицировать личности участников разговора).

А в окно заглянуть в наше время совершенно не проблема — благо дроны с каждым днем становятся все дешевле и круче.

Как защититься: штора или жалюзи надежно закроют возможность «видеопрослушивания». Важно только, чтобы занавеска не могла сама выступить в качестве звуковой мембраны. Так что лучше выбирать что-нибудь потяжелее — или закрепить на шторе вышеупомянутую «глушилку».

INTERPOL Global Complex for Innovation — будущее борьбы с киберпреступностью

Огромное футуристическое здание по адресу Napier Road 18 в Сингапуре выплывает из джунглей, словно космический корабль. Как написано на сайте проектировщиков здания, особая изогнутая форма здания Глобального центра инноваций ИНТЕРПОЛа

Советы

Как защитить умный дом

Чтобы умный дом принес вам больше пользы, чем вреда, его нужно правильно настроить и полноценно защитить. Разберем защиту умного дома в деталях.