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无人机已在多个领域内广泛应用未来无疑会成为劳动工具

2019-08-01 16:16:00

当前，无人机已在多个领域内广泛应用，在未来的几年里，无人机无疑会成为一种更加普遍的劳动工具。

图1 无人机

随着天空中无人机数量的增加，当这些微型飞行器从一个地点移动到另一个地点时，跟踪它们的需求将变得更加重要。

在无人机被用于恶意目的情况下，如偷窥某人或运输非法物质时，跟踪无人机将特别有意义。

但正如研究人员指出：探测无人机，尤其是在城市环境中，并不容易。传统的方法成本很高，因为相应的设备，如雷达、照相机和麦克风阵列，都是非常昂贵的。

有没有更简单便宜的方法？

手机追踪无人机

IEEE Transactions on Mobile Computing最近发表了一项研究，一组中国的科学家提出了有趣的方法：可以通过大众感知来追踪陌生的无人机。

他们的方法利用参与者的智能手机来检测无人机的Wifi信号。

图2 wifi连接控制无人机

他们意识到大多数无人机使用Wifi技术与地面控制站通信。

与此同时，几乎所有的智能手机都能检测到无线网络信号，手机也非常丰富，特别是在城市环境中。

为了能够区分无人机和其他Wifi的来源，研究人员从所有商业无人机制造商那里创建了一个已知mac地址和SSID的数据库。如果他们的系统检测到这个数据库中没有的mac地址或SSID，他们可以分析Wifi信号的移动模式，以评估它来自无人机的可能性。

图3 手机连接无人机

他们的方法还记录了描述静态Wifi接入点位置的历史数据，并排除了这些可能性。利用智能手机检测wifi信号强度的数据，他们系统中的一种算法可以确定无人机的位置。

实验效果

2018年年中，研究人员驾驶无人机穿过校园，测试了这项技术，改变了附近障碍物的数量和用来探测它的智能手机的数量。

图4 无人机与用户的位置

不出所料，他们发现，当使用更多的手机时，追踪变得更加准确，而且当道路上的障碍较少时，这种方法效果最好。在某些情况下，定位误差可能小于2米，但当存在许多障碍时，定位误差可高达37米。

他们的系统被研究人员称为CEDAR(用于探测和定位无人机的高效群体传感系统)，当数据库中没有列出初步的Mac地址或SSID时，该系统可以在350米范围内检测无人机，平均准确率为87%，这表明这种方法是相当有效的。

图5 无人机发出的wifi信号可以被多个手机检测到

至于CEDAR的感知方面，研究人员承认参与者必须公开一些隐私权利来协助无人机探测。

在这个系统中，用户需要上载他们的位置以进行检测和定位过程。以这种方式，确实有隐私侵犯。但研究团队可以将用户隐私问题视为一种成本，并通过提供奖励来补偿参与者。

因此，研究人员提出了一种类似拍卖的场景，参与者可以决定他们愿意分享自己位置的起始价格，然后与附近的其他人竞购这个机会。

很明显，当前这种算法，由于涉及到隐私，因此适合在固定的范围，如校园内、工厂内、医院内进行使用。