Wissenschaftler der Universität La Sapienza in Rom haben eine Technologie entwickelt, die Menschen allein durch die Analyse von WLAN-Signalen identifizieren kann.
Die neue Technik heißt WhoFi und macht sich die Tatsache zunutze, dass jeder menschliche Körper WLAN-Signale auf eine einzigartige Weise stört, je nach biometrischen Merkmalen wie Größe, Körperform, Knochenbau, Bewegungsprofil etc.
Individuelle WLAN-Signatur
Jeder Mensch (und auch Tier) hinterlässt eine unsichtbare WLAN-Signatur. Mit Hilfe künstlicher Intelligenz gelang es den Forschern, diese minimalen Signalveränderungen in Form von Kanalzustandsinformationen (Channel State Informationen, CSI) auszuwerten.
Die biometrischen Merkmale werden extrahiert und durch ein modulares Deep Neural Network (DNN) mit einem speziellen Encoder verarbeitet. Das neuronale Netzwerk wurde nach der Methode des „kontrastiven Lernens“ trainiert, die robuste und generalisierbare biometrische Signaturen zur Verfügung stellt.
CSI tastet unter anderem Amplitude und Phase elektromagnetischer Übertragungen und Interferenzen im WLAN-Feld ab. Die so erhaltenen Messwerte erlauben aufgrund spezifischer Verzerrungen die Identifikation der Person nach Abgleich in einer Datenbank.
Drahtloses Abtasten
Das Netzwerk, das im Grunde wie ein kleines Computergehirn funktioniert, fütterten die Wissenschaftler mit Informationen aus dem sogenannten NTU-Fi-Datensatz, ein von der Nanyang Technological University (Singapur) für den Forschungsbereich Wireless Sensing (drahtloses Abtasten) und Human Activity Recognition (Erkennen menschlicher Aktivität) entwickelter Datensatz. Er wird standardmäßig verwendet, um die Anwesenheit von Menschen über WLAN-Signale zu erkennen.
Dem italienischen Team zufolge erziele der Ansatz „im Vergleich zu modernsten Methoden konkurrenzfähige Ergebnisse“. Das System könne demnach mit einer Genauigkeit von bis zu 95,5 Prozent erkennen, ob sich jemand in einem Raum befindet und um welche Person es sich handelt.
Perfekt unsichtbar
Überall, wo WLAN verfügbar ist – ob in Wohnungen, Büros oder öffentlichen Gebäuden – könnte dieses System theoretisch zur Personenidentifikation zum Einsatz kommen. Anders als bei der herkömmlichen biometrischen Erkennung mit (in der Regel) sichtbaren Kameras besteht bei Who-Fi für die Beobachteten keinerlei Möglichkeit, die Überwachung festzustellen.
Ein weiterer „Pluspunkt“ von Who-Fi: Visuelle Gesichts- oder Gangerkennungssysteme sind anfällig für äußere Einflüsse wie Lichtverhältnisse, verdeckte Gesichter, wechselnde Blickwinkel etc., wodurch die Qualität der Erfassung schwankt. Traditionelle biometrische Verfahren seien daher „unzuverlässig“, meint das Team. Dagegen sei die neue drahtlose Biometrie robuster, da sie die einzigartigen Signalverzerrungen verwendet. Die biometrischen Merkmale würden im nächsten Schritt mit bekannten Referenzdaten abgeglichen, um Personen zu identifizieren.
Fazit
Bereits vor Jahren entwickelten Wissenschaftler eine WLAN-Anwendung, mit der sie durch Wände sehen konnten. Das Ausspähen von Bürgern könnte durch WhoFi eine neue Dimension erreichen.
