ESP32 WiFi 물체 움직임 감지 (esp-csi 활용)

준비물. ESP32 S3

개발 환경

esp-idf with vscode

https://github.com/espressif/esp-idf

GitHub - espressif/esp-idf: Espressif IoT Development Framework. Official development framework for Espressif SoCs.

 

1. ESP-CSI 기본 Example (get-started, esp-radar)

https://github.com/espressif/esp-csi

GitHub - espressif/esp-csi: Applications based on Wi-Fi CSI (Channel state information), such as indoor positioning, human detec

 

이 github repository에 있는 기본적인 예제들로 물체 감지를 수행할 수 있다.

 

get-started

https://github.com/espressif/esp-csi/tree/master/examples/get-started

esp-csi/examples/get-started at master · espressif/esp-csi

 

 

뭐가 나오기는 하는데 유의미한 데이터인지는 모르겠다.

예제의 설명에서는 외부 안테나를 꽂아서 진행한것으로 보인다.

기본으로 내장된 안테나는 지향성이 나쁘고, 마더보드의 간섭을 받기 쉽다고 한다.

 

esp-radar (console_test)

고개 까딱 하거나 몸을 살짝 트는것만으로 그래프가 엄청 크게 변동한다.

확실히 모션감지로는 뛰어나보인다. 이정도면 전등 켜는 적외선 감지장치보다는 확실한것같다.

파란색 wander

노란색 wander presence threshold

초록색 jitter

분홍색 jitter move threshold

 

wander는 presence(재실) 감지

jitter는 movement(움직임) 감지

 

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나아가 더 정밀한 정보를 구할 수 있나 싶었지만 하드웨어적 한계로 많은 정보를 수집하는 건 어려울 것으로 보인다.

 

이전에 찾았던 논문들도 presence detection(재실 감지), gesture classification(동작 분류) 정도이지 물체 형태 감지는 주변 변화가 없는 통제된 환경이 아니고서야 어려웠던 것으로 보인다.

 

...

 

한계를 감안하고 생각해본 다른 것들

 

카메라 계열

확실한 형태 감지 가능

 

LiDAR(라이다, Light Detection and Ranging)

전파를 사용한 Radar 보다 더 정밀한 측정이 가능하다. 단점은 레이저로 인해 주변 카메라 센서를 손상시킬 우려가 있다.

그리고 전력 소모가 많고, 부품 자체가 비싸다는 것도 단점.

 

mmWave

24Ghz, 60Ghz 등 고주파를 사용한다.

단점은 전파가 벽을 투과하기 어렵고, 먼 거리의 탐지가 어렵다.