WiFi感知是个令人兴奋的新领域，可以重用WiFi的现有功能，以实现安全、远程医疗、家庭自动化等各种领域的下一代感知应用。Aerial Technologies和安森美半导体 (已收购有名的Quantenna) 紧密合作，将人工智能(AI)运动检测和WiFi集成在一起以提供各种应用和服务的方案。让我们深入探讨为何这种颠覆性技术令人兴奋，以及当我们专注该技术本身、部署和应用时，这对我们的日常生活意味着什么！
这独特且创新的WiFi技术利用现有网络来创建运动感知智能。当物体在空间中移动时，会干扰WiFi信号。Aerial的技术使用经AI训练的模型分析这些干扰，可以识别、分类运动并赋予其含义以创建智能方案。
虽然可能存在其他专用技术来执行感知角色，但由于多种原因，使用WiFi仍很有吸引力。首先，WiFi几乎无处不在，已部署在大多数住宅和建筑物中，WiFi感知是一种本就具有成本效益的运动检测方案。无需建立新的生态系统，因为它不需要任何专用的设备、传感器或侵入性相机。
此外，可能重用广泛部署的技术将缩短许多感知应用的开发。正在进行的标准化工作可以进一步改善和增加对该技术的访问，从而促成下一代WiFi感知应用。Aerial Technologies作为IEEE WiFi感知小组802.11bf和无线宽带联盟的成员，正在积极致力于行业标准化，以推动WiFi感知的信道状态信息(CSI)的标准化。
WiFi感应的附加价值还在于AI训练模型对数据的处理。人工智能可确保应用的鲁棒性和适应性。这些模型将学习在各种环境中执行，学习行为模式以及为最终用户定制警报和触发器。AI是面向未来的平台的关键，可用于改善人们的生活。
部署
Aerial Technologies提供其软件即服务(SaaS)的方案，需要在家用路由器上安装小的软件代理。通过利用云的功能和效用，并结合家用路由器(边缘)计算功能，该方案可确保可以普遍部署服务，并降低运营风险和复杂性。
Wi-Fi覆盖范围对于确保足够的WiFi感知性能至关重要。网状网络中的所有网络设备(包括网关、路由器和中继器)都支持CSI捕获。此模型有多个优点。一个优点是网状节点捕获用于网状节点与客户端之间的正常通信的接收信号中的CSI数据，因此运动检测功能不需要额外的WiFi广播时间或带宽。
图1.网状网络中的主动感知区域
多入多出(MIMO)提供高空间分集和反馈，以感测用于捕获CSI的WiFi信号。用于路由器或网关的基于4x4、5x5、8x8 MIMO的方案帮助克服影响家庭Wi-Fi范围的损害、噪声、墙壁和障碍物，提供家庭中最大的覆盖范围。
对于WiFi覆盖较差的区域，可以部署网状节点以形成自然的网状传感网络。此外，网格节点通常还支持更高阶的MIMO，这有益于运动检测的覆盖范围和鲁棒性。利用主网关中的MIMO，需要更少的网格节点来确保最佳的WiFi覆盖范围和性能，从而确保最佳的WiFi感知性能。MIMO提供高空间分集和反馈，以感测用于捕获CSI的WiFi信号。用于路由器或网关的基于4x4、5x5、8x8 MIMO的方案帮助克服影响家庭Wi-Fi范围的损害、噪声、墙壁和障碍物，提供家庭中最大的覆盖范围。
最后，每个网格节点上的软件还可以控制CSI数据捕获的发送和接收。因此，可以生成定制的数据包或信号以产生更高分辨率的运动检测结果并支持高精度定位功能。在此模型中，可能需要更多的网格节点才能实现整个家庭的感知覆盖。安森美半导体的QCS-AX和QCS-AX2 Wi-Fi 6方案支持先进的空间诊断技术，可快速捕获精确的高阶MIMO CSI，从而实现更高分辨率的感知功能。
可根据需要把由安森美半导体的QV952C 4x4 Wi-Fi 5 (802.11ac) 芯片组支持的Aerial的紧凑的运动捕获插件(Motion Capture Plug)部署在服务提供商不提供WiFi基础设施的家庭中。运动捕捉插件在其和服务的WiFi接入点之间建立运动感知区域，以在整个起居空间中创建运动感知覆盖范围。服务提供商可以轻松地将其服务范围扩展到消费者的家中，以最小的投资为其客户提供便利和增值服务，而无需使用额外传感器、摄像头或可穿戴设备。
应用
尽管WiFi感知的应用范围很广，但让我们深入探讨今年迫切需要的应用：世界上第一个基于AI的环境远程护理方案。这新的无源、非侵入性技术将改变远程护理行业的模式，以较低的成本实现更广泛的远程护理接入。借助WiFi的无处不在，Aerial 和安森美半导体的先进Wi-Fi方案使该使用WiFi运动检测技术的远程护理方案更易于为所需要的人接入。
图2.移动设备上的Aerial远程护理控制板
世界上将近30％的人口超过65岁，其中约30％的人独居。预计在未来50年中，老年人口将增加一倍，全球人口的不断增长将迫使我们改变对老年人社群的关注，因为老年人口在不断增长。
Aero的远程护理方案帮助家庭追踪独居的老年亲人的幸福。该方案可以使家庭随时了解关键的健康指标，并且将有关其行为或潜在紧急情况的任何异常通知家庭。
Aerial的无源无损方案可以很小比例的成本提供，并可以增加老年社区的访问和采用。其结果是利用现有的WiFi基础设施消除成本、复杂性和使用错误的障碍，对不断增长的老龄化人口产生更好、更大的影响。这只是WiFi感知赋能的应用之一，欲了解其他WiFi感知应用以及如何部署，请访问Aerial.ai和onsemi.cn
本博客的共同撰写人：Aerial.ai市场总监 Émilie Carignan
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Kevin Mukai
Product Marketing Management