MIT laat wifi-router locatie van gebruikers bepalen

Onderzoekers van MIT hebben een werkende manier gedemonstreerd om met behulp van wifi-signalen de positie van een gebruiker te bepalen. Een van de toepassingen is het buitensluiten van mensen die van 'buitenaf' toegang tot een netwerk proberen te verkrijgen.

Het gaat om een bestaand concept dat eerder al is gedemonstreerd door het Computer Science and Artificial Intelligence lab van het gerenomeerde onderzoeksinstituut. De wetenschappers zijn er echter nu ook daadwerkelijk in geslaagd om een werkend prototype van een wifi-router te bouwen waarmee positiebepaling mogelijk is. Met Chronos, zoals de technologie wordt genoemd, wordt snel door de 35 frequentiebanden in het spectrum tussen de 2,4GHz en 5,8GHz geschakeld, met tussenpozen van twee tot drie milliseconden. Op basis van het faseverschil van elk van deze signalen, zoals hieronder getoond, wordt een 'time of flight' berekend, waardoor de afstand tot de ontvanger kan worden achterhaald. Als een ontvanger meerdere wifi-chips aan boord heeft kan de locatie zelfs in drie dimensies worden vastgesteld.

Uit onderzoek van MIT blijkt dat in 97 procent van de gevallen kon worden bepaald of een ontvanger zich binnen of buiten de ruimte bevond. Bij een experiment in een appartement met vier kamers werd in 94 procent van de gevallen correct bepaald in welke ruimte een gebruiker zich bevond. Volgens de onderzoekers heeft Chronos een precisie tot op 65 centimeter, en daarmee zou de technologie beter presteren dan gps.

Er zijn al verscheidene toepassingen bedacht voor Chronos. Een van de belangrijkste zou zijn om bij openbare gelegenheden 'buitenstaanders' te kunnen buitensluiten. In bijvoorbeeld cafés zou bezoekers een wifi-verbinding gegeven kunnen worden, terwijl mensen die buiten het café staan juist de toegang wordt ontzegd. Ook denken de onderzoekers wifi-positiebepaling te kunnen inzetten voor robots en drones; deze kunnen bijvoorbeeld op een vooraf ingestelde afstand van de eigenaar worden gehouden.

Om van Chronos gebruik te maken is geen speciale aanvullende hardware nodig; conventionele, moderne wifi-chips die onder meer in smartphones worden gebruikt zijn afdoende om de positie te bepalen, aldus de onderzoekers. Dat maakt het relatief gemakkelijk om wifi-positiebepaling in de praktijk in te zetten. Wanneer er commerciële toepassingen komen is echter nog onduidelijk.

Reacties (32)

[Trommelrem]

Geofencing kan toch ook door het zendvermogen omlaag te zetten?

Wel interessante technologie. Maar wordt een gebruiker geblokkeerd? Of kan men wel de data sniffen ondanks de blokkade?

[robvanwijk]

Geofencing kan toch ook door het zendvermogen omlaag te zetten?

Daarmee is de enige vorm die je kunt maken een bol. Bovendien verpest je daarmee de signaalsterkte aan de randen van het toegelaten gebied. Dit mechanisme is veel veelzijdiger. Ik heb het artikel nog niet gelezen, maar het klinkt alsof je in bijvoorbeeld een kantoorgebouw een netwerk kunt aanbieden in twee kamers, aan weerszijden van een gang, zonder dat de mensen die over de gang lopen op je netwerk kunnen.

Wel interessante technologie. Maar wordt een gebruiker geblokkeerd? Of kan men wel de data sniffen ondanks de blokkade?

Het access point neemt het besluit om je geen verbinding te laten maken, zelfs als het je prima kan ontvangen. Het is een klein beetje vergelijkbaar met een netwerk waarvan je het wachtwoord niet weet: je ziet alle data wel (als het goed is, versleuteld) langskomen maar als je het access point een "ik wil verbinding maken"-pakketje stuurt dan krijg je als antwoord "toegang geweigerd" terug. Het verschil is dat de beslissing om je wel of geen toegang tot het netwerk te geven niet is gebaseerd op het wachtwoord dat je (expliciet) meestuurt maar op je locatie die je (impliciet, "per ongeluk") doorgeeft.

Ik weet niet genoeg van natuurkunde om te begrijpen hoe die fase-verschillen precies werken. Geen idee of een aanvaller die op heel laag niveau tegen zijn wifi-chipset aan zit te praten de mogelijkheid heeft om de boel voor de gek te houden.

[geekeep]

Ik heb het artikel nog niet gelezen, maar het klinkt alsof je in bijvoorbeeld een kantoorgebouw een netwerk kunt aanbieden in twee kamers, aan weerszijden van een gang, zonder dat de mensen die over de gang lopen op je netwerk kunnen.

Met een precisie tót 65cm lijkt me dat nogal toekomstmuziek. Als ik m'n bureau tegen de muur aan het gangpad plaats heb ik waarschijnlijk dan geen verbinding...

En ik kan overigens wel een theoretische aanval bedenken: bewust het antwoord van alle banden behalve de base band vertragen zodat ze eerder op een lijn zitten en de router denkt dat ik dichter bij zit. Het geval met fases is dat het zichzelf herhaalt, en die timing tussen banden puur en alleen niet waterdicht is.

[supersnathan94]

Geofencing kan toch ook door het zendvermogen omlaag te zetten

Ja, maar in een appartement met 4 kamers wordt dit toch al gauw lastig doordat je zit met muren en interferentie door de buren. Je kan het signaal wel iets omlaag gooien vaak, maar je zult dan ook zien dat je veel sneller last hebt van de buren dan je zou willen.

[timmiej93]

Vind je pi ook een raar getal? Ik ook, maar het heeft wel een reden. Hetzelfde geld voor deze 65cm. Als dat is wat er uit de tests komt, kan je daar weinig aan veranderen. Zo werkt wetenschap nu eenmaal.

[Milmoor]

Volgens de onderzoekers heeft Chronos een precisie tot op 65 centimeter, en daarmee zou de technologie beter presteren dan gps.

Volgens mij is GPS veel preciezer, mits je de locatie van een van de betrokkenen punten weet. Ze kunnen er vliegtuigen mee landen op vliegdekschepen.

[BernardV]

GPS is niet zo heel precies, enkele meters als ik het goed heb.
Maar er zijn wel andere systemen die in combinatie met GPS heel nauwkeurig zijn, zoals het GDGPS systeem van NASA. Ik denk dan ook dat er gebruik gemaakt wordt van dit systeem om vliegtuigen te laten landen.

Meer info: http://www.gdgps.net/

[supersnathan94]

GPS is niet zo heel precies, enkele meters als ik het goed heb.

Voor consumenten wel ja. als het goed is, is het voor militaire doeleinden een stuk hoger. Enkele CM is daarbij het maximaal haalbare.

[born2rule]

Dat fabeltje gaat al jaren niet meer op. Ook voor het leger is GPS niet op de cm nauwkeurig, daarvoor volstaat het traditionele GPS systeem niet, dit heeft te maken met ondermeer stortingen in de atmosfeer, om tot die 1 cm te komen zijn er hulpsignalen nodig, ook voor het leger

[Marbius]

Een vliegdekschip is nogal... groot Een afwijking van 1-3 meter heeft dan geen grote consequenties. GPS heet daarom ook Global Positioning System en wordt op wereldwijde schaal gebruikt om posities te bepalen.

Het "speelveld" rondom een router bevind zich op veel en veel kleinere schaal. Denk aan < 100 meter. De toepassingen worden dan ook, zoals de tekst beschrijft, veelal in ruimtes gebruikt. Een afwijking van > 1 meter GPS is dan niet zo chill...

Desalniettemin is GPS gezien de omvang in verhouding (!) nauwkeuriger dan deze technologie. Daarbij moet ook gezegd worden dat beide technologieën dus op een heel andere manier toegepast worden.

[Reactie gewijzigd door Marbius op 24 juli 2024 13:04]

[StefanTs]

Oh, is dat waarom het Global is. Ik legde zelf een verband met onze globe en dacht dat het een positioneringssysteem was voor over de hele globe.

[Alex3]

Het is wel bedoeld als wereldwijd.

[carbidsjitter]

Voor de bouw/landbouw tot +- 1 cm, RTK GPS genaamd met een basis station op een vaste locatie. De gegevens van deze basis stations zijn via het mobiele netwerk op te halen.

http://www.agrometius.nl/producten/rtk-basisstation/

[Reactie gewijzigd door carbidsjitter op 24 juli 2024 13:04]

[GMJansen]

Om vliegtuigen op de autopilot te laten landen gebruiken ze GPS om naar het vliegveld te vliegen, maar voor t laatste stuk ILS.

Als er ergens ter wereld nu juist niet automatisch geland kan worden is t wel op een vliegdekschip.
Door de deining en bewegend schip (vaart tegen de wind in ivm tegenwind voor t vliegtuig), heb je daar de beste militaire piloten voor nodig.
Zie dit linkje
(Ik lees net dat technisch gezien 2 vliegtuigen ermee kunnen landen, maar dat ook dit z'n beperkingen heeft, en zeker niet door Junior Officers gebruikt mag worden)

[Verwijderd]

Leuke techniek, dit is vooral leuk om dan ook het signaal naar de gebruiker te beamen nadat zijn locatie bepaald is, ipv wifi in alle richtingen te zenden.
Ik kan me wel voostellen dat moeilijker is wanneer je in een flat wont met nog 5 andere wifi signalen die lopen te storen tijdens de positie bepaling.

[FeronIT]

Volgens mij schakelt iedereen dan de 5GHz band uit als hij het netwerk van de buren wil gebruiken, of denk ik dan te simpel...

[rickh18]

Het artikel spreekt over drie dimensies. Is dit wel correct? Ik lees in het bronartikel dat de met twee of meer antennes (geen chips) , ook de hoek kan worden bepaald om zo de exacte locatie te bepalen. Dit zijn dan toch twee dimensies?

[timmiej93]

Ligt eraan hoe ze het bedoelen. Als ze het tweedimensionale vlak "normaal vinden", en ze het dan over de hoek hebben die bestaat door hoogteverschil tussen de 2 objecten, dan kan het misschien. Vraag me alleen al af hoe ze zo 123 richting willen bepalen, zie er zo niets over in het artikel.

[The Zep Man]

Uit het artikel:

There are some limitations, however. Although Chronos can run on existing Wi-Fi devices using just an app (or a firmware upgrade for an access point), each device has to undergo a one-time distance calibration. And because Chronos takes around one-tenth of a second to sweep all the Wi-Fi bands, its accuracy plunges if the devices are moving relative to one another during this initial setup.

Daarnaast kan ik mij voorstellen dat de accuratesse minder zal zijn als 5 GHz niet ondersteund wordt, zoals met goedkopere apparaten (die vaker voorkomen).

Verder uit het artikel:

If all goes well, using your phone to find the way to your departure gate, with your robotic carry-on following close behind, could be just a few years away.

Dat bestaat al. Robots op Schiphol worden nu getest, en m.b.v. klassieke triangulatie (samenwerkende access points) kan een redelijk nauwkeurige locatie al bepaald worden. In het Louvre wordt bijvoorbeeld zo'n systeem gebruikt, hoewel wat onnauwkeurig. Met meer access points (of alleen exclusieve ontvangers naast access points, om zo minder de ether te vervuilen) moet het mogelijk zijn om het accurater te maken.

[Reactie gewijzigd door The Zep Man op 24 juli 2024 13:04]

[Greymore1]

Wat als het persoon toch even het café binnenloopt om een kopje koffie te gaan drinken en zich afvraagt waarom hij/zij geen wifi heeft? Moet iemand het handmatig weer aanzetten voor diegene, of kan je het veld in lopen en heb je gelijk bereik? Het zou mij niet verbazen als deze technologie wordt toegepast in de volgende generatie "Slimme Meters" die daardoor echt als een soort "Big Brother" mensen in de gaten kunnen gaan houden.

[Timoo.vanEsch]

Wifi ververst zichzelf toch telkens weer?
Als het staat op 'auto connect' zou het gelijk weer verbinding moeten maken. Immers, de staat van de zender gaat van 'gesloten' naar 'open' (al dan niet met paswoord). Toch?

[sip5080]

Wat is hier dan precies nieuw aan? Location Based Services bestaat al jaren in het Enterprise segment. X, Z en Y coördinaten, wat je met deze informatie doet bepaalt de ontwikkelaar van het product.

[akooijman]

De meeste wifi - location based services zijn gebaseerd op signaalsterkte, eventueel van meerdere nodes. Chronis en gps werken op basis van time of flight, en dat levert in elk geval in potentie veel nauwkeuriger plaatsbepaling op.

[Striker_zelf]

Cool !

Nu enkel nog toepassen en ik zie de bui al weer hangen met privacy...

[Verwijderd]

mooi uitvinding die vast een groot deel van de markt zal gaan winnen.