QuadRF dronları tespit edebiliyor ve duvarın ötesindeki WiFi’ı görebiliyor

 (jeffgeerling.com)
1 puan yazan GN⁺ 3 시간 전 | 1 yorum | WhatsApp'ta paylaş
  • QuadRF, Raspberry Pi 5 ile pikosaniye düzeyinde zamanlamaya sahip bir FPGA kartını birleştiren taşınabilir bir faz dizili radyo; beamforming ve sinyal işleme ile 4.9~6GHz RF ortamını görselleştiriyor
  • Havada dolaşan WiFi paketleri, fiziksel erişim olmadan da gözlemlenebildiğinden RF akış ve kod çözme verileri daha güçlü bir bilgisayardaki analiz işlerine aktarılabiliyor
  • Testlerde 5GHz WiFi ağı AR ekranında renkli bloblar olarak göründü ve DJI Mini Pro 4 dronu da gökyüzünde kolayca tespit edildi
  • Raspberry Pi 5’in MIPI lane’leri I/Q akışı için kullanılıyor ve 5Gbps üzeri düşük gecikmeli tam çift yönlü aktarımı USB’den daha basit ve kararlı bir yöntemle işliyor
  • Arayüz hâlâ biraz ham ve kitlesel fonlama ürünü için hemen teslimat beklemek zor olsa da, 1 haftalık kullanımın ardından ön sipariş edilen ürünü bekletecek kadar pratik olduğu görüldü

QuadRF’nin temel fikri ve kullanım alanları

  • QuadRF, Raspberry Pi 5 ve FPGA kartı etrafında oluşturulmuş bir faz dizili radyo ve pikosaniye düzeyindeki zamanlamayı kullanarak gelişmiş sinyal işleme ile beamforming yapıyor
  • WiFi paketleri havada ilerlediği için fiziksel ağ erişimi olmadan da gözlemlenebiliyor ve QuadRF, RF akışı ile kod çözme için yerleşik yazılım sunuyor
  • Veriler daha güçlü bir bilgisayara aktarıldığında WiFi trafiği analizi gibi işlerde kullanılabiliyor
  • Araçların kendisini yasaklamaktansa nelerin mümkün olduğunu anlamanın ve kötü güvenlik uygulamalarını ortaya çıkarmanın daha doğru olduğu savunuluyor

Moon-scale anten dizisi projesiyle ilişkisi

  • QuadRF, Martin McCormick’in daha büyük bir projenin parçası olarak üzerinde çalıştığı bir cihaz; bu proje, EME(Earth-Moon-Earth) telsiz deneyleri ve radyo astronomisi için Moon-scale bir anten dizisini hedefliyor
  • Martin McCormick daha önce SpaceX’te mevcut Starlink terminali Dishy’yi geliştiren ekipte çalıştı
  • Bu faz dizili anten sistemi, özel uydu sistemlerine bağlı kalmadan lisanslı operatörlerin birden fazla QuadRF modülünü bağlayıp telsiz deneylerinde kullanmasına odaklanıyor
  • Birden fazla modül bağlandığında en fazla 1.15MW EIRP mümkün oluyor; bu da büyük yönlü anten kazancı anlamına geliyor
  • Taşınabilir boyuta indirgenmiş QuadRF’nin kendisi Ay’a sinyal gönderecek kadar güçlü olmasa da, 4.9~6GHz aralığındaki yerel SDR uygulamaları ve RF ortamı görselleştirmesi için faydalı

Prototip testleri ve kullanım akışı

  • Babasıyla birlikte test etmek için Martin McCormick’ten bir prototip istendi ve ayrıca Crowd Supply üzerinden ön sipariş de verildi
  • Crowd Supply’daki temel kit fiyatı 499 dolar
  • Cihaz açıldığında Raspberry Pi önyükleniyor ve bir WiFi hotspot’u oluşturuyor
    • Kullanıcı bu hotspot’a bağlandıktan sonra http://quadrf/ adresine gidiyor
    • Bu sayfa tarayıcı içinde bir VNC oturumu çalıştırıyor
    • GNU Radio, SDR yazılımı ve özel AR RF görselleştirme aracı çalıştırılabiliyor
  • Genel arayüz hâlâ biraz ham olsa da, her şeyin Raspberry Pi 5 üzerinde çalıştığı düşünülürse performans etkileyici bulunuyor

AR RF görselleştirmesi ve gerçek gözlem sonuçları

  • Dahili yazılımlar arasında en ilgi çekici özellik AR görselleştirme aracı olarak öne çıkıyor, ancak gerçek SDR uygulamaları için daha az faydalı
  • Kullanıcılar kamera ile faz dizisi arasındaki hizalamayı ve alıcı kazancını ayarlayabiliyor
  • Görselleştirme aracı 4.9~6GHz frekanslarını renkli bloblar hâlinde gösteriyor
    • İlk sürümde ekranda ölçek yer almıyor
    • Stüdyo testinde Channel 100, yaklaşık 5.5GHz’de çalışan 5GHz WiFi ağı açık mavi renkte göründü
    • Çevredeki WiFi ağları kırmızı ya da yeşil olarak görünüyor
  • Mobile Expansion Pack, batarya paketi ve telefon montajı içererek hareket hâlindeyken C-band’ın bir bölümünü gerçek zamanlı analiz etmeyi sağlıyor
  • DJI Mini Pro 4’ün stüdyonun arkasında uçurulduğu testte QuadRF, dronu gökyüzünde kolayca tespit etti
    • Dron uzaklaştıkça onu görmeye devam etmek için kazancı artırmak gerekti
    • Cihaz elde taşınırken arayüz biraz kullanışsız bulunduğu için AGC ya da daha kolay bir kazanç kontrolünün iyi olacağı belirtildi
  • Kitlesel fonlama kampanyası beklentileri aştı ve testte kullanılan 3D baskı kasanın yerine enjeksiyon kalıplama ile üretilecek bir kasa planlanıyor

Raspberry Pi 5 MIPI ile yüksek bant genişlikli RF akışı

  • QuadRF’nin özellikle ilginç yönlerinden biri, Raspberry Pi’nin MIPI lane’lerini düşük gecikmeli SDR I/Q akışı için kullanması
  • QuadRF Documentation'a göre Pi’nin kamera ve ekran FFC MIPI konnektörleri üzerinden I/Q akışı sağlama yaklaşımının çeşitli avantajları var
    • MIPI, Pi’nin RP1 çipi üzerinden 5Gbps üzeri düşük gecikmeli tam çift yönlü veri aktarımını işleyebiliyor
    • USB’den daha basit ve daha kararlı
    • RF kartında neredeyse hiç ek donanım maliyeti oluşturmuyor
    • Yüzlerce MSPS seviyesinde I/Q verisini kesinti ya da örnek kaybı olmadan sürdürebiliyor
  • Bu uygulama için Pi 5 üzerinde RP1 çipinden geçen MIPI protokolünün tersine mühendislik ile çözümlenmiş olduğu anlaşılıyor
  • Mimari olarak birden fazla QuadRF modülü zincirleme bağlanabiliyor ve her modül kendi faz kaydırmasını hesaplayabiliyor
  • PCIe de bir alternatif olabilir, ancak MIPI uygulaması PCIe konnektörünü yüksek hızlı depolama ya da Pi’nin varsayılanından daha hızlı ağ bağlantıları için boş bırakabiliyor

Ön üretim cihazları ve kitlesel fonlama ürünlerinin sınırlamaları

  • Bu sonuçlar ön üretim bir cihazla yapılan testlere dayandığı için tüm gözlemler temkinli değerlendirilmeli
  • Kitlesel fonlama kampanyalarındaki ürünlerde destek verilse bile hemen sevkiyat beklemek zor
  • Başta küçük taşınabilir bir faz dizili cihazın ne kadar faydalı ve eğlenceli olabileceğine kuşkuyla bakılsa da, 1 haftalık kullanımın ardından ön sipariş edilen ürünün gelmesi beklenir hâle gelindi

İlgili okumalar

1 yorum

 
GN⁺ 3 시간 전
Hacker News yorumları

  • QuadRF’yi yapan kişiyim. Sorularınız varsa yanıtlayabilirim
    Kısa bir demo videosu da var: https://m.youtube.com/watch?v=QvniJk3uNyA
    Daha derine inen bir video da var: https://m.youtube.com/watch?v=zdJ9Tbm8ALg
    Jeff’e kamera hizalama kalibrasyonu ya da kablosuz kazanç ayarları konusunda düzgün rehberlik edemedim ama çoğunu kendi başına çözmüş gibi görünüyor. Onun önerilerine dayanarak UI’ı iyileştiriyorum; ayrıca açık kaynak olduğu için siz de doğrudan özelleştirebilirsiniz
    RF artırılmış gerçeklik, sıfırdan yapılmış 4x4 MIMO yazılım tanımlı radyonun birçok uygulamasından yalnızca biri. AR, web uygulamasının RF noktalarını akıtması ve telefon/dizüstü tarayıcısının bunları yerel kamera görüntüsüyle gerçek zamanlı olarak birleştirmesiyle çalışıyor. Gerçek AR gibi hissettirmesi için düşük gecikme ve yüksek kare hızına takıntılı biçimde odaklandım; teknik ayrıntılar https://QuadRF.com/ adresinde

    • Burada gerçekten ilginç kısım Custom ADC. 1 bit ΣΔ aşırı örneklemeli ADC gibi; yaklaşık 704 MSPS civarında görünüyor ve tek bir diferansiyel transistörü FPGA’nın LVDS RX’iyle yakalayan bir yapı gibi duruyor
      Maliyet ve pin sayısını azaltmak için akıllıca bir yöntem gibi, ama normalde FPGA saat ağaçlarının jitter performansı iyi değildir. Dahili PLL kullanılmazsa spurious sinyaller azalabilir, ancak saat tamponlarından kaçınılamaz
      Belgelerde de anahtarlamalı regülatör gürültüsü nedeniyle daha da bozulabileceği yazıyor. RF gürültü kaynaklarının peşinden koşmanın keyfi başka
    • Ürün harika göründüğü için nerede kullanacağımı henüz bilmesem de Crowd Supply’dan hemen satın aldım
      Frekans aralığını nasıl 4,9~6GHz olarak belirlediklerini merak ediyorum. Yüksek frekanslı WiFi’yi görselleştirir ama 2,4GHz WiFi ya da Bluetooth için işe yaramayacak gibi; o bantları da desteklemek için donanım veya anten çok daha karmaşık ve pahalı mı olurdu?
    • Uzun zamandır takip ettiğim çok havalı bir proje. Dünya-Ay-Dünya radyo astronomisi tarafında yön değiştirip değiştirmediğini merak ediyorum
      İlk yer imi koyduğumda site https://open.space adresindeydi
    • Bu cihazdan iki tanesini biraz aralıklı yerleştirirsek daha iyi 3D/4D veri elde edebilir miyiz?
    • Harika. Mesh ağlarında kullanılabileceğine dair kısa bir açıklama gördüm; daha ayrıntılı açıklama ya da öğrenilecek kaynak bağlantısı var mı?

  • “Duvarların ötesindeki WiFi’yi görebilir” ifadesinin ne anlama geldiğini bilmiyorum. WiFi kullanmış herkes duvarlardan geçerek çalıştığını bilir
    Bir apartmanda WiFi’ye bağlanmaya çalışınca onlarca başka ağ görünür. Bu yüzden bu başlık neredeyse anlamsız bir ifade gibi duruyor

    • Buradaki “görmek”i görselleştirmek anlamında alırsanız bence mantıklı

  • Hükümetin neler yapabileceğini hayal ettiren bağlamda, HN’ye gelmeden birkaç dakika önce şu haberi okumuştum; tam da bu yazı karşıma çıktı
    [0] https://www.prnewswire.com/news-releases/the-future-takes-fl...

  • Bir gün bunun ses için olanını yapmak istiyorum. Sesin nereden geldiğini, yönünü ve mesafesini bilmek güzel olurdu
    Küçük ölçekte “hangi parça gıcırdıyor?”u bulabilir; büyük ölçekte “şu gümbürtü birkaç blok ötede bir şantiyeden mi geliyor?” gibi şeyleri doğrulayabilirsiniz

  • Görselleştirme uygulaması bana termal kamerayı hatırlatıyor
    Bazı cihazlarda, özellikle de TV’lerde gizli 5G hücresel uplink bulunduğu yönünde iddialar duymuştum. Ancak belirli bir model adı verildiğini hiç görmedim
    Daha yaygın kullanılan RF bantlarını destekleyen varyantlar çoğalırsa insanlar kendileri dolaşıp gerçekten doğrulayabilir
    Ek olarak, üç harfli kurumların bu tür teknolojilere dinleme cihazı tespit aracı olarak çok uzun zamandır sahip olduğunu düşünüyorum

    • Böyle bir 5G bağlantısının ücretini operatöre kim ödüyor? Ayrıca FCC, tüketici ürünlerinde bildirilmemiş kablosuz cihazlara izin verecek kadar bozulmuş olabilir mi?
    • HN’de ara sıra bu tür şeyler konuşuluyor ama henüz somut bir örnek görmedim. İnsanları gözetlemek için kullanılan gizli 5G modem biliyorsanız paylaşmanız iyi olur

  • Bunu akıllı gözlüklere koymak gerçekten ilginç olurdu

  • Kabaca göz attım; gökyüzündeki dronları mı algılıyor? Doğru anlayıp anlamadığımdan emin değilim
    Şu anda Doğu Avrupa’da olanları düşününce savunma alanında uygulamaları olabilir

    • Aynı frekans bandında RF sinyali yayan dronları algılıyor. Ukrayna’da kullanılan birçok dronun ince fiber optik tether kullanmasının nedeni de ilk anti-dron önlemlerinden birinin operatörün kullandığı frekansı basitçe karıştırmak olmasıydı
      Daha gelişmiş anti-dron yöntemleri de kullanılıyor. Örneğin yönlendirilmiş yüksek enerjili mikrodalga gönderip devreleri yakmak gibi
    • Bu, WiFi frekanslarına göre kalibre edilmiş oldukça standart bir faz dizili radyo yön bulma sistemi ve bu tür ekipmanlar zaten tüm savunma fuarlarında var
      Bu yüzden bu ekipmanları kör etmek için her yerde karıştırma yapılıyor ve birçok İHA artık RF kontrol yerine fiber optiğe bağlı hale geliyor
    • Kesinlikle mümkün
      2022’deki Rus işgalinden yaklaşık 5 yıl önce, alışılmadık bir yoldan elektrik mühendisliğini bitirmiş bir arkadaşım dron takip radarı yapan bir şirkette çalışıyordu
      O aktif bir sistemdi; kavramsal olarak hava savunma sistemi radarına benziyordu ama daha küçük ve daha hızlı çalışan bir biçimdeydi
      Bu yazıdaki cihaz ise dronun vericisini gören pasif bir sistem. İletişim bağlantısı dronun bariz zayıf noktası; bu yüzden tespit ve karıştırma mümkün. Sonuç olarak anonim çalışan ölümcül saldırı dronlarının yaygınlaşması oldukça kaçınılmaz görünüyor

  • Görselleştirme uygulamasının UI’ı ve çıktısı akustik kameralarda gördüklerimize benziyor

  • Bu aracın EMC uygunluk testlerinde işe yarayıp yaramayacağını merak ediyorum. TinySA’mın LNA’ya ihtiyacı var; bu cihazın gerekli gürültü tabanına sahip olup olmadığını da merak ediyorum

    • Profesyonellerin EMC/EMI testi için bunu arayacağını sanmıyorum. O iş için gereken test ekipmanlarına zaten sahipler
    • O amaç için pek uygun görünmüyor. Nispeten dar bantlı ve EMC sorunlarının genelde ortaya çıktığı frekanslar da bunlar değil. 5~6GHz bandında, o frekansta bilerek yayın yapmıyorsanız bir şeyin emisyon yapma olasılığı düşük

  • İlginç. SDR’ler bir süredir makul fiyat aralığında mevcut ama WiFi ve diğer dijital sinyalleri ele alacak işlem gücü epey zor yakalanıyordu
    İleride RAM satın alınabilir hale gelirse, ham sinyal analizi için prosumer hedefli cihazların çok daha fazla çıkacağını düşünüyorum

    • Aklında belirli bir SDR var mı? v2 dongle’ın WiFi bandına kadar çıkmadığını sanıyordum. Elektromanyetizmayı anlamama yardımcı olur diye yakın zamanda SDR öğrenmek istemeye başladım