Cómo la señal Wi-Fi revela lo que ocurre en el ambiente

Multitrayecto: el ambiente queda grabado en la señal

En interiores, la señal de un punto de acceso no llega al receptor por un solo camino. Una parte va directo; otra se refleja en paredes, piso, techo y objetos; otra se absorbe. El receptor recibe la suma de esas copias, cada una con su propio retardo, atenuación y fase. Para la comunicación, el multitrayecto es un problema clásico que el OFDM y la ecualización fueron diseñados para sortear.

Para el sensado, es la fuente de información. El cuerpo humano está formado en su mayor parte por agua e interactúa fuertemente con señales en 2,4, 5 y 6 GHz. Cuando una persona entra, camina o simplemente respira, altera algunos de esos caminos. El canal cambia, y el receptor lo percibe.

RSSI y CSI: dos formas de medir el canal

RSSI (Received Signal Strength Indicator) es un único número por trama recibida: la potencia total. Está disponible en prácticamente cualquier equipo y alcanza para notar movimientos amplios cerca del enlace, pero es grueso y ruidoso.

CSI (Channel State Information) es la estimación que el propio receptor calcula para demodular la señal OFDM. Para cada subportadora, informa cómo el canal alteró amplitud y fase. Un canal de 20 MHz en Wi-Fi 4 tiene 56 subportadoras; en Wi-Fi 6, un canal de 160 MHz supera las mil novecientas. Cada trama recibida produce una fotografía detallada del canal, y una secuencia de tramas se convierte en una película.

Hay una tercera fuente en ascenso: los informes de beamforming (BFI, Beamforming Feedback Information). Desde Wi-Fi 5, los clientes envían al punto de acceso una versión comprimida de la matriz del canal para que dirija el haz. Investigaciones recientes muestran que estos informes sirven para sensado y pueden capturarse en modo monitor, sin acceso al firmware. Es una puerta abierta tanto para aplicaciones como para preocupaciones de privacidad.

De la señal cruda a la información

1. Captura. Se recolectan tramas a ritmo regular, de decenas a cientos por segundo. Puede ser el tráfico normal de la red o tramas generadas solo para medir.
2. Limpieza. La fase de la CSI llega contaminada por desvíos de frecuencia y de reloj entre transmisor y receptor. Hay que corregirla o trabajar solo con la amplitud. Se filtran los valores espurios.
3. Extracción de características. Varianza en el tiempo, correlación entre subportadoras y espectro Doppler, que revela la velocidad del movimiento.
4. Decisión. Desde un simple umbral (hay movimiento o no) hasta modelos de aprendizaje automático entrenados para cada tipo de evento.
5. Aplicación. Alerta, automatización, estadística de ocupación. Lo que tiene valor para el cliente es el evento, no el dato crudo.

Sin dispositivo o basado en dispositivo

En el sensado sin dispositivo (device-free), la persona no necesita llevar nada: el sistema detecta el cuerpo por la perturbación que causa en el canal. Es lo que hacen los servicios de detección de movimiento que ofrecen los operadores.

En el sensado basado en dispositivo, el sistema observa los equipos que llevan las personas. En modo monitor, un receptor pasivo registra probe requests y otras tramas para estimar cuántos dispositivos hay y por cuánto tiempo. La aleatorización de direcciones MAC, adoptada por los sistemas operativos móviles, complica el conteo. También recuerda que ese dato es personal.

Ambos enfoques se complementan, y el laboratorio de este proyecto trabaja con los dos.

Quién puede leer la CSI

Durante años, el acceso a la CSI dependió de herramientas de investigación ligadas a chipsets específicos: Intel 5300 CSI Tool, Atheros CSI Tool y Nexmon para chips Broadcom. El ESP32 de Espressif popularizó la técnica al exponer la CSI en placas de pocos dólares. En los equipos comerciales, la CSI existe dentro del chip, pero rara vez el firmware del fabricante la expone. Ahí entra el estándar.

IEEE 802.11bf: el sensado entra en el estándar

El IEEE 802.11bf fue aprobado el 28 de mayo de 2025 y publicado el 26 de septiembre de 2025 como enmienda al IEEE 802.11. Modifica la capa MAC, la interfaz de las capas físicas HE (Wi-Fi 6) y EHT (Wi-Fi 7) y las capas DMG y EDMG de ondas milimétricas, para soportar sensado en bandas no licenciadas entre 1 y 7,125 GHz y por encima de 45 GHz.

En la práctica, el estándar define un procedimiento: los equipos anuncian su capacidad de sensado, establecen una sesión de medición, miden el canal e informan los resultados. Un dispositivo puede pedirle a otro que mida e informe el canal. También prevé el sensado por delegación (sensing by proxy), en el que un cliente pide al punto de acceso que realice las mediciones en su nombre.

Para el proveedor, la consecuencia es directa. El sensado deja de depender de acuerdos propietarios con cada fabricante de chipsets y pasa a ser una capacidad negociada entre equipos. La adopción en productos todavía está en sus inicios, y seguir esa transición es uno de los objetivos de este sitio.

Limitaciones que conviene conocer

• Dependencia del ambiente. Un modelo entrenado en una habitación no siempre funciona en otra, y mover los muebles altera la referencia.
• Tráfico e interferencia. El sensado necesita tramas regulares. Un canal congestionado o ruidoso degrada la medición.
• Geometría. El área sensible queda entre transmisor y receptor. La ubicación de los equipos importa.
• Falsos positivos. Ventiladores, mascotas, cortinas y vecinos al otro lado de paredes compartidas.
• Acceso al dato. Sin CSI expuesta por el firmware, queda solo el RSSI, que limita mucho lo que se puede ofrecer.