<METLAB 연구 요약>

1. RSSI(수신 신호 강도) 기반 사람 감지

이번 연구에서, Wi-Fi 신호 강도(RSSI)를 이용해 사람을 감지하는 데 성공했습니다. esp-idf와 파이썬을 활용하여 시스템을 구성하고, idf.py 명령어로 실행했습니다. 실험 환경은 esp32-cam과 Wi-Fi 라우터 사이에 사람이 있을 때 dBm 값의 변화를 통해 사람의 존재 여부를 확인하는 방식이었습니다. 이 과정에서 esp-idf에서 제공한 CSI 수신 파일(csi_recv)을 수정하고 활용하여 기본적인 사람 감지 기능을 구현했습니다.

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2. CSI 데이터를 수집

더 나아가, RSSI 값 외에도 CSI(Channel State Information) 데이터를 활용해 사람의 위치를 세부적으로 감지할 수 있도록 시스템을 개발했습니다. esp32-cam 와 Wi-Fi 라우터를 사용해 CSI 데이터를 수집했으며, 다음 4가지 상황에 따라 데이터를 분류했습니다.

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1)아무것도 없는 상태

2)사람이 왼쪽에 있을 때

3)사람이 가운데에 있을 때

4)사람이 오른쪽에 있을 때

각 상황마다 10,000개의 CSI 데이터를 수집하여 충분한 양의 학습 데이터를 확보했습니다. 이 과정에서는 idf.py menuconfig 명령어를 사용해 SSID와 비밀번호를 설정하고, 추후 esp32-cam 두 대가 Wi-Fi 신호를 송수신하며 CSI 데이터를 수집하도록 설정했습니다.

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⇒ 위 사진은 esp32-cam 두 대가 wifi 신호 송수신하며 1.6m 거리에서의 데이터를 수집하는 사진입니다. 빨간 빛 두 개가 esp32-cam 두 대입니다. 짙은 안개 속에서 안 보이는 상황을 암흑 속의 상황으로 가정했습니다.

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espressif/esp-csi: Applications based on Wi-Fi CSI (Channel state information), such as indoor positioning, human detection (github.com)

3. 데이터 전처리 및 학습