当 $20 玩具无人机暴露 ESP32 的隐藏频谱分析能力
原创当 $20 玩具无人机暴露 ESP32 的隐藏频谱分析能力
当 $20 玩具无人机暴露 ESP32 的隐藏频谱分析能力
ESP32 的新发现:从内部寄存器到浏览器频谱仪
ESP32 是我用了很多年的微控制器,便宜、好用,Wi-Fi 和蓝牙都带。上个月有人挖出了它的内部测试寄存器,能直接读取 2.4GHz 频段的原始频谱数据,然后顺着这个功能搭了一个频谱分析仪。WebUSB 连接,浏览器里直接烧固件,整套流程顺畅得让人发懵 来源:JD。这是那种你看了会愣一下的发现。
我拿到手就开始玩。屏幕上偶尔闪过一个奇怪的图案,锯齿状、周期性的,不像任何数据包。折腾了一阵才确认,隔壁房间的微波炉正在加热食物。我关掉微波炉,图案消失;再开,它又回来。这个芯片现在能看见家用电器了 来源:JD。
说实话这有点震撼。一个几美元的微控制器,本来只是拿来做物联网的小东西,现在能当成 2.4GHz 的频谱观测工具使 来源:JD。它看到的不是你设计的信号,是环境里真实存在的电磁噪声。这个视角的转变,是那批测试寄存器被发现之后才出现的。
$20 玩具无人机:Mini Transporter 的认证与市场谜团
就在我玩频谱仪的同一周,我在加拿大 Costco 的过道里看见一架叫 Mini Transporter 的玩具无人机,20 美元,冲动就买了 来源:JD。制造商是 M2 Brands,一家专门给各种百货商店重新包装产品的公司 来源:JD。我猜它原本是为美国市场准备的,结果赶上了风向变化。
这架无人机有个让我意外的细节。它拿的是 Industry Canada 认证,不是 FCC ID 来源:JD。我在电子产品上见过的认证不少,但这是头一次碰见加拿大认证而不是美国认证的。结合上架时间来看,今年夏天,美国禁止所有中国无人机的禁令生效不久后,它就出现在了加拿大货架上 来源:JD。这大概意味着产品原本要卖美国,最后只能转向加拿大这个小市场。
飞机本身确实是玩具,塑料壳、螺旋桨小得可怜,飞起来漂得厉害。我在公寓里撞了好几次墙,但 20 块钱买到这点乐子,值了 来源:JD。玩了两天,我把遥控器拆了,掏出 SDR,想看看它到底在怎么通信。
SDR 捕获:2475MHz 的幽灵与跳频序列
SDR 的屏幕亮起来,信号在 2475MHz 附近稳稳地待着 来源:JD。遥控器开着、没连飞机的时候,这条活动线就在那儿,像是发射器在等一个同伴。它没在发数据,更像是在广播自己的存在。
一旦飞机连上,2475MHz 就安静了。另一组频率冒了出来,2458、2462、2666、2470,一个接一个跳 来源:JD。这是典型的跳频,发射器带着飞机在几个频道之间切换,躲避干扰。廉价玩具里也有跳频,这点不稀奇,但跳法本身值得看看。
解码的活我大部分交给了大语言模型,细节不重要 来源:JD。重要的是怎么确认信号路径。我花了几天录数据:只开遥控器,只开飞机,再把遥控器塞到混凝土墙后面,让飞机勉强能收到信号,但遥控器上那颗糟糕的 ESP32 天线收不到 来源:JD。反过来又测了一遍。几轮下来,信号链路上的各个角色基本清楚了。
还有一件事值得提。那个 ESP32 不但能听,还能说。我写了个 Python 发射器,笔记本通过 USB 连 ESP32,再由 ESP32 把指令转发给无人机 来源:JD。发射功率压得很低,墙有一英尺厚,蓝牙耳机都穿不过去。别在免许可频段上乱发射,这点基本的自觉我还是有的。
多源交叉验证与反直觉发现:玩具背后的频谱故事
这篇东西发到 HN 上,拿到 2 个点、0 条评论 来源:HN。社区没怎么讨论它,但文章本身的技术密度不低,测试寄存器、频谱仪、WebUSB、跳频分析,每个点都够写一篇 来源:JD。热度低和内容扎实,在这里不冲突。
真正反直觉的,是那个未连接时稳定停在 2475MHz、连接后开始跳频的行为。一个 20 美元的玩具,用了跳频已经算厚道,但待机时守在一个频道上,像在等一个不会来的信号 来源:JD。这可能是低成本设计里的妥协,也可能藏着某种特定协议。我不确定是哪一种。
微波炉的发现纯属意外。那个锯齿状图案,在无人机跳频图案旁边显得特别突兀。两个信号来源被同一个 ESP32 频谱仪看见,一个来自厨房,一个来自玩具 来源:JD。交叉验证了这台小仪器区分不同 2.4GHz 信号源的能力,虽然两次捕获都是偶然的。
回头想,那 20 块钱花得不算冤枉。买来的是一架撞墙的玩具,附带的是一个关于廉价通信协议的观察角度。ESP32 频谱仪的发现是别人的,但用它看到微波炉和跳频,是这架无人机给我的。工具就在那儿,关键是你有没有机会拿它看什么。
原文:
Hacking a Cheap Department Store Drone · 来源:Hacker News
作者:itfan123 值班编辑 · 发布于 2026年11月13日
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