Detección de movimiento por WiFi: funcionamiento, ESP32 y límites reales

Movimiento, presencia, detección humana y captura no son lo mismo

La detección de movimiento pregunta si el canal cambió durante una ventana temporal. La detección de presencia intenta saber si alguien sigue en la habitación aunque permanezca sentado. La detección humana añade modelos para separar personas de mascotas, ventiladores o puertas. La captura de movimiento intenta interpretar postura o geometría corporal y requiere mucha más información espacial.

Separar estas intenciones evita promesas incorrectas. Un sensor WiFi sensible puede reaccionar bien cuando alguien camina y dejar de responder cuando se queda quieto. Un sistema de presencia puede buscar variaciones asociadas a respiración o combinar varios enlaces.

• Usa detección de movimiento para eventos de actividad y automatizaciones simples.
• Usa detección de presencia si importa una persona inmóvil.
• Prueba mascotas, ventiladores, puertas y varias personas antes de hablar de detección humana.
• Trata la estimación de postura como una tarea independiente y más compleja.

Cómo CSI convierte el movimiento en una señal medible

Un transmisor envía paquetes y un receptor compatible registra CSI. A diferencia de un único valor RSSI, CSI describe amplitud y fase en múltiples subportadoras. Cuando una persona se mueve, las rutas reflejadas cambian en tiempos y frecuencias ligeramente distintos. La serie temporal se limpia, normaliza y resume mediante varianza, pérdida de correlación o energía espectral.

Un sistema sencillo compara esas funciones con una línea base de habitación vacía. Un modelo aprendido usa sesiones etiquetadas. Ningún método es portátil automáticamente: mover el router, girar la antena, cerrar una puerta o cambiar muebles puede desplazar la línea base y obligar a recalibrar.

• Fuente de paquetes estable y con frecuencia suficiente.
• Receptor CSI con firmware ESP32 compatible o tarjeta admitida.
• Preprocesado para eliminar paquetes corruptos e interferencias obvias.
• Umbral o clasificador con estado de incertidumbre.
• Validación con habitación vacía, movimiento controlado y cambios de entorno.

Comparación entre PIR, mmWave y WiFi CSI

PIR es barato y eficiente para detectar una persona que camina, pero suele perder a quien deja de moverse. mmWave puede observar micro movimientos y zonas de distancia, aunque exige hardware de radar y una colocación cuidadosa. WiFi CSI puede reutilizar enlaces inalámbricos y placas económicas, pero el acceso a CSI y la deriva ambiental complican el despliegue.

La elección depende del objetivo. Una luz de pasillo puede funcionar mejor con PIR; un escritorio ocupado puede beneficiarse de mmWave; un laboratorio que estudia el canal de radio puede justificar CSI. Ninguna demostración WiFi debe sustituir sin validación a una alarma o dispositivo médico certificado.

Montaje práctico con ESP32 CSI

Un experimento básico necesita una fuente de paquetes estable y al menos un receptor capaz de capturar CSI. Los ejemplos ESP-CSI de Espressif son el punto de partida oficial. Proyectos comunitarios como ESPectre muestran una ruta con placas ESP32-S3 y automatización doméstica. Comprueba placa, SDK, firmware, antena y modo de paquetes: no todos los ESP32 ni todos los routers exponen los mismos datos.

Coloca transmisor y receptor de forma que el movimiento atraviese varias rutas reflejadas y no cambies su posición durante la serie. Registra modelo de placa, versión de firmware, canal, ancho de banda, frecuencia de paquetes, orientación, distancias y plano de la habitación.

• Empieza con una habitación, un transmisor, un receptor y una clase de movimiento.
• Captura primero una línea base vacía.
• Mantén fijas las posiciones y documenta canal, distancia y orientación.
• Separa las sesiones de entrenamiento y validación.
• Mantén un estado desconocido para pérdida de paquetes o calibración caducada.

Calibración y pruebas contra falsos positivos

Registra la habitación vacía y después perturbaciones comunes: ventilador, puerta, cortinas, climatización o mascota. Recoge recorridos a distintas velocidades y distancias. Repite otro día sin reentrenar y mueve un mueble para medir la deriva. Si solo funciona durante la recogida, el sistema demuestra sensibilidad, no fiabilidad general.

Mide falsas alarmas por hora, movimientos omitidos, retraso, tiempo de recalibración y comportamiento ante pérdida de paquetes. La interfaz debe avisar si la línea base está obsoleta o la calidad de señal es insuficiente.

• Prueba base con habitación vacía y actividad ambiental normal.
• Prueba positiva con personas, rutas, velocidades y distancias diferentes.
• Prueba de interferencias con ventiladores, puertas, mascotas y electrodomésticos.
• Prueba de deriva en otro día, canal o disposición.
• Prueba de fallo con nodo desconectado y paquetes ausentes.

Privacidad, paredes y límites responsables

No usar cámaras no elimina la privacidad: el sistema puede revelar ocupación, rutinas y actividad. Informa cuándo está activo, procesa localmente cuando sea posible y limita la conservación. Las mediciones de radio son sensibles cuando se vinculan a una vivienda, oficina o habitación de cuidados.

La señal puede atravesar algunas paredes, pero la detección depende del material, geometría, distancia, frecuencia, antenas e interferencias. Una demostración de laboratorio no demuestra que cualquier router pueda rastrear personas por todo un edificio. Para salud, seguridad o emergencias hacen falta validación independiente y, normalmente, otro sensor.

• Explica qué se mide, dónde se procesa y cuánto tiempo se guarda.
• No deduzcas identidad, diagnóstico o ubicación exacta de una simple puntuación.
• Muestra incertidumbre y necesidad de recalibración.
• Usa sensores certificados para decisiones de alto impacto.

Referencias oficiales y de implementación

Preguntas sobre detección de movimiento por WiFi