揭示 CSI：基于 CSI 的 Wi-Fi 感知能力与局限性的系统性研究
网络与互联网体系结构
2023-02-03 v1 机器学习
信号处理
摘要
得益于 Wi-Fi 热点的普遍部署，基于信道状态信息（CSI）的 Wi-Fi 感知可在医疗、安全和娱乐等诸多领域释放变革性应用。然而，尽管 Wi-Fi 感知研究已活跃十年，现有工作大多仅考虑传统的 IEEE 802.11n 设备，且常处于特定且严格受控的环境中。更糟糕的是，人们对现代 Wi-Fi 特性（如 160 MHz 带宽、多输入多输出（MIMO）传输，以及 IEEE 802.11ax（Wi-Fi 6）中提高的频谱分辨率）对基于 CSI 的感知所产生影响的根本理解尚显不足。本研究旨在阐明 Wi-Fi 6 特性对感知性能的影响，并为未来 Wi-Fi 感知研究建立基准。为此，我们利用 Wi-Fi 6 信号开展了一项涉及 3 人、3 种环境和 12 项活动的广泛 CSI 数据采集活动。我们的 80 GB 数据集包含来自三个采集者近两小时的 CSI 数据，并附有通过视频录制获得的匿名化真值。我们利用该数据集剖析了一种最先进（state-of-the-art）感知框架在不同环境和个体上的性能。我们的关键发现表明：（i）对于感知应用，MIMO 传输和更高的频谱分辨率可能比更大带宽更有益；（ii）迫切需要对 Wi-Fi 感知研究进行标准化，因为通向真正环境无关框架的路径仍不确定。为便于实验复现并解决当前 Wi-Fi 6 CSI 数据集的缺失，我们向社区发布了我们的 80 GB 数据集。
引用
@article{arxiv.2302.00992,
title = {Exposing the CSI: A Systematic Investigation of CSI-based Wi-Fi Sensing Capabilities and Limitations},
author = {Marco Cominelli and Francesco Gringoli and Francesco Restuccia},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.00992},
year = {2023}
}
备注
10 pages, 13 figures, accepted for publication in Proceedings of IEEE PerCom 2023