Detecção de movimento por Wi-Fi: como funciona, ESP32 e limites reais

Movimento, presença, pessoa e pose são tarefas diferentes

Detecção de movimento pergunta se o canal mudou em uma janela de tempo. Detecção de presença tenta saber se alguém continua no local mesmo parado. Detecção humana procura separar pessoas de animais, ventiladores e portas. Captura de movimento e pose tentam interpretar geometria corporal e exigem mais informação espacial.

Separar essas intenções evita promessas erradas. Um sensor Wi-Fi pode responder bem a uma caminhada e ficar silencioso quando a pessoa se senta. Presença estática pode exigir características de respiração, vários links ou outro sensor.

• Use movimento para eventos de atividade e automações simples.
• Use presença quando uma pessoa parada precisa continuar detectada.
• Teste animais, ventiladores, portas e múltiplas pessoas antes de alegar detecção humana.
• Trate pose e captura como uma tarefa separada e mais complexa.

Como o CSI transforma movimento em sinal mensurável

Um transmissor envia pacotes e um receptor compatível registra CSI. Em vez de um único RSSI, o CSI descreve amplitude e fase de várias subportadoras. O movimento altera trajetos refletidos em tempos e frequências diferentes. A série temporal é limpa, normalizada e resumida por variância, perda de correlação ou energia espectral.

Um sistema simples compara essas características com uma linha de base do ambiente vazio. Um modelo aprendido usa sessões rotuladas. Mover o roteador, girar a antena, fechar uma porta ou trocar móveis pode deslocar a linha de base e exigir nova calibração.

• Fonte de pacotes estável.
• Receptor CSI e firmware ESP32 compatíveis.
• Pré-processamento contra pacotes corrompidos e interferência evidente.
• Limiar ou classificador com estado de incerteza.
• Validação com ambiente vazio, movimento controlado e mudanças no cômodo.

PIR, radar mmWave e WiFi CSI

PIR é barato e eficiente para pessoas caminhando, mas costuma perder quem fica imóvel. O radar mmWave detecta pequenos movimentos e zonas de distância, porém exige hardware dedicado e posicionamento cuidadoso. WiFi CSI pode aproveitar enlaces sem fio e placas de baixo custo, mas o acesso ao CSI e a deriva ambiental tornam a calibração mais difícil.

Escolha pelo requisito. Uma luz de corredor pode funcionar melhor com PIR; ocupação em uma mesa pode favorecer mmWave; pesquisa sobre canal de rádio pode justificar CSI. Um protótipo Wi-Fi não substitui alarme ou equipamento médico certificado sem validação específica.

Montagem prática com ESP32 CSI

Um experimento básico precisa de uma fonte de pacotes estável e pelo menos um receptor capaz de capturar CSI. Os exemplos ESP-CSI da Espressif são o ponto de partida oficial. Projetos comunitários como ESPectre mostram uma rota com placas ESP32-S3 e automação residencial. Confira placa, SDK, firmware, antena e modo de pacotes exigidos.

Posicione transmissor e receptor para que o movimento atravesse vários trajetos refletidos e mantenha-os fixos. Registre modelo, firmware, canal, largura, taxa de pacotes, orientação, distâncias e planta do ambiente.

• Comece com um cômodo, um transmissor, um receptor e uma classe de movimento.
• Capture primeiro uma linha de base vazia.
• Mantenha as posições fixas e registre canal, distância e orientação.
• Separe sessões de treinamento e validação.
• Use estado desconhecido para perda de pacotes ou calibração antiga.

Calibração e validação contra falsos positivos

Registre o ambiente vazio e depois perturbações normais: ventilador, porta, cortina, ar-condicionado ou animal. Colete caminhadas em velocidades e distâncias diferentes. Repita em outro dia sem retreinar e mova um móvel para medir a deriva. Funcionar apenas na sessão de coleta demonstra sensibilidade, não confiabilidade geral.

Meça alarmes falsos por hora, movimentos perdidos, atraso, tempo de recalibração e perda de pacotes. A interface deve indicar quando a linha de base está antiga ou a qualidade do sinal é insuficiente.

• Teste de base com ambiente vazio e atividade normal.
• Teste positivo com pessoas, trajetos, velocidades e distâncias variadas.
• Teste de interferência com ventiladores, portas, animais e aparelhos.
• Teste de deriva em outro dia, canal ou disposição.
• Teste de falha com nó desconectado, pacotes ausentes e calibração vencida.

Privacidade, paredes e limites responsáveis

Sem câmera não significa sem risco: medições de rádio podem revelar ocupação, rotinas e atividade. Informe as pessoas, prefira processamento local e limite a retenção. Dados ligados a uma casa, trabalho ou quarto de cuidados são sensíveis.

Sinais atravessam algumas paredes, mas a utilidade depende do material, geometria, distância, frequência, antenas e interferências. Uma demonstração de laboratório não prova que qualquer roteador rastreie pessoas por um prédio. Saúde, segurança e emergências exigem validação independente e geralmente outro sensor.

• Explique o que é medido, onde é processado e por quanto tempo é mantido.
• Não deduza identidade, diagnóstico ou posição exata de uma pontuação simples.
• Mostre incerteza e necessidade de recalibração.
• Use sensores certificados em decisões de alto impacto.

Referências oficiais e práticas

Perguntas sobre detecção de movimento por Wi-Fi