WiMeasure：基于商用WiFi设备的毫米级物体尺寸测量

近年来，WiFi、RFID、UWB和毫米波等多种无线信号被广泛用于传感领域。其中，WiFi传感因其在环境中的普及性而受到广泛关注。WiFi传感在捕获从粗粒度活动手势到细粒度生命体征的目标运动信息方面取得了巨大成功，但由于WiFi信号频率低、带宽小，在精确获取目标尺寸方面仍存在困难。即使是毫米波雷达也只能实现非常粗粒度的尺寸测量。高精度物体尺寸传感需要使用极高频段（如太赫兹频段）的射频信号。本文利用低频WiFi信号实现了精确的物体尺寸测量，无需任何学习或训练。关键发现是，当物体在WiFi收发器对之间移动时，WiFi CSI变化包含奇点，我们观察到可以利用奇点数量来测量物体尺寸的令人振奋的机会。在本工作中，我们建模了物体沿视距路径移动时物体尺寸与奇点数量之间的关系，为所提系统奠定了理论基础。通过解决多个挑战，我们首次使基于WiFi的物体尺寸测量在商用WiFi网卡上工作，并实现了令人惊讶的低至2.6毫米的中位误差。我们相信这项工作是WiFi传感领域缺失的重要一块，并为使用低成本低频射频信号进行尺寸测量开辟了大门。