Como o sinal de Wi-Fi revela o que acontece no ambiente

Multipercurso: o ambiente fica gravado no sinal

Em ambientes internos, o sinal de um ponto de acesso não chega ao receptor por um caminho só. Parte vai direto; parte reflete em paredes, piso, teto e objetos; parte é absorvida. O receptor recebe a soma dessas cópias, cada uma com atraso, atenuação e fase próprios. Para a comunicação, o multipercurso é um problema clássico, que o OFDM e a equalização foram projetados para contornar.

Para o sensoriamento, ele é a fonte de informação. O corpo humano é formado em sua maior parte por água e interage fortemente com sinais em 2,4, 5 e 6 GHz. Quando uma pessoa entra no ambiente, caminha ou apenas respira, ela altera alguns desses caminhos. O canal muda, e o receptor percebe.

RSSI e CSI: duas formas de medir o canal

RSSI (Received Signal Strength Indicator) é um único número por quadro recebido: a potência total. Está disponível em praticamente qualquer equipamento e basta para notar movimentos amplos perto do enlace, mas é grosseiro e ruidoso.

CSI (Channel State Information) é a estimativa que o próprio receptor calcula para demodular o sinal OFDM. Para cada subportadora, ela informa como o canal alterou amplitude e fase. Um canal de 20 MHz no Wi-Fi 4 tem 56 subportadoras; no Wi-Fi 6, um canal de 160 MHz passa de mil e novecentas. Cada quadro recebido produz uma fotografia detalhada do canal, e uma sequência de quadros vira um filme.

Há uma terceira fonte em ascensão: os relatórios de beamforming (BFI, Beamforming Feedback Information). Desde o Wi-Fi 5, os clientes enviam ao ponto de acesso uma versão comprimida da matriz do canal para que ele direcione o feixe. Pesquisas recentes mostram que esses relatórios servem para sensoriamento e podem ser capturados em modo monitor, sem acesso ao firmware. É uma porta aberta tanto para aplicações quanto para preocupações de privacidade.

Do sinal bruto à informação

1. Captura. Quadros são coletados em ritmo regular, de dezenas a centenas por segundo. Pode ser o tráfego normal da rede ou quadros gerados apenas para medir.
2. Limpeza. A fase da CSI chega contaminada por desvios de frequência e de relógio entre transmissor e receptor. É preciso corrigi-la ou trabalhar só com a amplitude. Valores espúrios são filtrados.
3. Extração de características. Variância ao longo do tempo, correlação entre subportadoras e espectro Doppler, que revela a velocidade do movimento.
4. Decisão. De um simples limiar (há movimento ou não) a modelos de aprendizado de máquina treinados para cada tipo de evento.
5. Aplicação. Alerta, automação, estatística de ocupação. O que tem valor para o cliente é o evento, não o dado bruto.

Sem dispositivo ou baseado em dispositivo

No sensoriamento sem dispositivo (device-free), a pessoa não precisa carregar nada: o sistema detecta o corpo pela perturbação do canal. É o que fazem os serviços de detecção de movimento oferecidos por operadoras.

No sensoriamento baseado em dispositivo, o sistema observa os aparelhos que as pessoas carregam. Em modo monitor, um receptor passivo registra probe requests e outros quadros para estimar quantos aparelhos estão presentes e por quanto tempo. A randomização de endereço MAC, adotada pelos sistemas operacionais móveis, complica a contagem. Ela também lembra que esse dado é pessoal.

As duas abordagens se complementam, e o laboratório deste projeto trabalha com ambas.

Quem consegue ler a CSI

Durante anos, o acesso à CSI dependeu de ferramentas de pesquisa ligadas a chipsets específicos: o Intel 5300 CSI Tool, o Atheros CSI Tool e o Nexmon para chips Broadcom. O ESP32, da Espressif, popularizou a técnica ao expor a CSI em placas de poucos dólares. Em equipamentos comerciais, a CSI existe dentro do chip, mas raramente é exposta pelo firmware do fabricante. É aí que entra o padrão.

IEEE 802.11bf: o sensoriamento entra no padrão

O IEEE 802.11bf foi aprovado em 28 de maio de 2025 e publicado em 26 de setembro de 2025 como emenda ao IEEE 802.11. Ele modifica a camada MAC, a interface das camadas físicas HE (Wi-Fi 6) e EHT (Wi-Fi 7) e as camadas DMG e EDMG de ondas milimétricas, para suportar sensoriamento em faixas não licenciadas entre 1 e 7,125 GHz e acima de 45 GHz.

Na prática, o padrão define um procedimento: os equipamentos anunciam a capacidade de sensoriamento, estabelecem uma sessão de medição, medem o canal e reportam os resultados. Um dispositivo pode pedir a outro que meça e informe o canal. O padrão também prevê o sensoriamento por procuração (sensing by proxy), em que um cliente pede ao ponto de acesso que conduza as medições em seu nome.

Para o provedor, a consequência é direta. O sensoriamento deixa de depender de acordos proprietários com cada fabricante de chipset e passa a ser uma capacidade negociada entre equipamentos. A adoção em produtos ainda está no começo, e acompanhar essa transição é um dos objetivos deste site.

Limitações que convém conhecer

• Dependência do ambiente. Um modelo treinado em um cômodo nem sempre funciona em outro, e mudar os móveis altera a referência.
• Tráfego e interferência. O sensoriamento precisa de quadros regulares. Canal congestionado ou ruidoso degrada a medição.
• Geometria. A área sensível fica entre transmissor e receptor. O posicionamento dos equipamentos importa.
• Falsos positivos. Ventiladores, animais, cortinas e vizinhos do outro lado de paredes compartilhadas.
• Acesso ao dado. Sem CSI exposta pelo firmware, sobra o RSSI, que limita muito o que se pode oferecer.