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Wi-Fi CSI 完全指南：从信道状态信息到人体感知

2026-10-11 · 约 3 分钟

Wi-Fi CSI（Channel State Information，信道状态信息）是 Wi-Fi 接收端对无线信道"此刻长什么样"的测量结果。 它比我们熟悉的 RSSI 细得多：RSSI 是一个数（信号强度），CSI 是每个子载波、每条收发链上的复数（幅度 + 相位）。

本站的全部内容来自一台 GL-MT6000（MT7986）路由器的实测：5GHz、80MHz、256 子载波、tx 0/1 × rx 0/1/2/3， 10 分钟连续抓到 57,293 帧、平均 95.5 帧/秒，daemon 常驻内存约 5.2MB（原始数据可核对 [11]）。

CSI 和 RSSI 有什么本质区别

维度 RSSI CSI
输出 一个标量（dBm） 每个子载波的复数（I/Q）
频率分辨率 无 有（80MHz 下 256 个子载波）
空间分辨率 无 有（多天线链路）
典型用途 链路质量、粗略距离 动作识别、呼吸/心率、定位、手势
受环境影响 强（多径一锅端） 可解析多径，因此能看到"人动了"

一句话：RSSI 告诉你"信号多强"，CSI 告诉你"信号走的每条路都发生了什么"。

CSI 能做什么、不能做什么

已被论文与开源项目验证的方向

（这些方向在领域综述里有系统梳理 [1]。）

容易翻车的地方

  1. 穿墙"看人"被夸大：能看到的是运动引起的信道变化，不是图像。 静止且无呼吸扰动时，信号几乎不变，算法会"失明"。
  2. 环境依赖：换房间、换家具、换人体姿态，模型准确率大幅下降。
  3. 采样率与算法匹配：呼吸/心率需要稳定的低频信号，帧率抖动会直接毁掉频谱分析。
  4. 多径与硬件差异：不同芯片、不同带宽拿到的 CSI 形态完全不同，模型几乎不能直接迁移。

五条主流硬件路线对比

路线 带宽/子载波 成本 覆盖范围 适合谁
Intel 5300（CSI Tool）[3] [5] 20MHz / 30 二手网卡 一台 PC 复现论文（工具最近提交为 2020 年、更新停滞）
Atheros（Atheros CSI Tool）[4] 40MHz / 114 二手网卡 一台 PC 数据集复现
ESP32（esp-csi / CSI Tool）[6] 20MHz / 30–64 ￥20 起 单点 入门、IoT、智能家居
Nexmon CSI（树莓派/手机）[7] 80MHz / 256 ￥300 起 单点 抓包灵活、社区活跃
路由器（MT7986 + mt76 CSI） 80MHz / 256 一台路由器 全屋覆盖 想长期部署、做真实场景
科研平台（PicoScenes / SDR）[8] 任意 ￥1 万+ 实验台 高校科研

如果目标是"长期、真实家庭环境、不动声色的感知"，路由器形态有明显优势： 它本来就 7×24 供电、放在房子中央、有多个天线，而且不用额外买设备。

用路由器拿 CSI 的整体思路

路由器（采集）                本机/服务器（分析）
┌───────────────────┐        ┌──────────────────────────┐
│ OpenWrt + mt76    │  UDP   │ 解析 → 缓冲 → 特征 → 检测 │
│ CSI 补丁          │ ─────▶ │ 可视化（热图/瀑布/多普勒）│
│ mt76-csi-daemon   │ 8888   │ 存储（HDF5/Zarr）+ 回放  │
└───────────────────┘        └──────────────────────────┘

关键点：

  1. 驱动与固件：MT7986 需要带 CSI 支持的 mt76 补丁 + 20260515 版 Wi-Fi 固件；
  2. 必须设置 frame-type 过滤（frame_type = 0,34），否则固件不会上报任何 CSI；
  3. 必须把目标设备加入 MAC 过滤表，否则拿不到该设备的测量；
  4. CSI 是"接收端测量"：要有稳定流量，且目标设备与 AP 之间保持关联。

采到数据之后：一条流水线

环节 做什么 常见坑
解析 24 字节头 + int16 I/Q，按子载波交错 字节序、链标记（chain_info bit15）
清洗 相位去卷绕、去 CFO/SFO、去直流 不做校正直接用相位 → 噪声
特征 幅度方差、STFT 多普勒、PCA 帧率抖动会污染频谱
检测 阈值/机器学习（SenseFi 等） 换环境后模型失效
可视化 热图、瀑布图、运动指标曲线 256×N 的点数必须用 WebGL/位图

本项目已经公开的东西

研究 Wi-Fi 感知时请遵守当地法律与伦理边界：不要用于未经同意的监控， 在论文/项目中说明数据来源与知情同意。

延伸阅读

参考与数据来源

本文的每条外部结论都标注来源与证据等级（分级标准）；标注 E 级的是本项目可复现的实测数据。

  1. A 级 · 标准/综述 WiFi Sensing with Channel State Information: A Survey
    W. Ma, W. Zhou, X. Wang · ACM Computing Surveys · 2019
    doi:10.1145/3310194 · 被引 857 · 核实: CrossRef API, 2026-10-11 · 领域内最常被引用的 CSI 感知综述（被引 857 次，核实于 CrossRef）。
  2. A 级 · 标准/综述 IEEE 802.11bf — WLAN Sensing (standard project)
    IEEE Standards Association · IEEE 802.11 Working Group · 2020
    standards.ieee.org/ieee/802.11bf/10331/ · 核实: standards.ieee.org HTTP 200, 2026-10-11 · 把“感知”变成 WLAN 标准能力的官方项目页（2020-09 立项）。
  3. B 级 · 同行评审 Tool release: gathering 802.11n traces with channel state information
    D. Halperin, W. Hu, A. Sheth, D. Wetherall · ACM SIGCOMM Computer Communication Review · 2011
    doi:10.1145/1925861.1925870 · 被引 1713 · 核实: CrossRef API, 2026-10-11 · Intel 5300 CSI Tool 的正式论文（被引 1713 次），是 CSI 采集被广泛复现的起点。
  4. B 级 · 同行评审 Precise Power Delay Profiling with Commodity WiFi (Atheros CSI Tool)
    Y. Xie, Z. Li, M. Li · ACM MobiCom 2015 · 2015
    doi:10.1145/2789168.2790124 · 被引 521 · 核实: CrossRef API, 2026-10-11 · Atheros CSI Tool 的论文（被引 521 次），给出 40MHz 下的 CSI/功率时延剖面采集方法。
  5. C 级 · 官方资料 dhalperi/linux-80211n-csitool-supplementary — Intel 5300 CSI Tool (code)
    D. Halperin et al.
    github.com/dhalperi/linux-80211n-csitool-supplementary · 核实: GitHub API 2026-10-11 (stars 221, last push 2020-05-25) · Intel 5300 采集工具的代码仓库；最近一次提交为 2020 年，可作为“工具更新停滞”的依据。
  6. C 级 · 官方资料 espressif/esp-csi — Applications based on Wi-Fi CSI
    Espressif Systems
    github.com/espressif/esp-csi · 核实: GitHub API 2026-10-11 (stars 1,679) · 官方 README 原文：“All ESP32 series support CSI, including ESP32 / ESP32-S2 / ESP32-C3 / ESP32-S3 / ESP32-C5 / ESP32-C6 / ESP32-C61.”
  7. C 级 · 官方资料 seemoo-lab/nexmon_csi — CSI extraction on various Broadcom Wi-Fi chips
    SEEMOO Lab, TU Darmstadt
    github.com/seemoo-lab/nexmon_csi · 核实: GitHub API 2026-10-11 (stars 475, last push 2026-09-30)
  8. C 级 · 官方资料 PicoScenes — modern Wi-Fi ISAC research platform
    Z. Jiang et al. (PicoScenes project)
    ps.zpj.io/ · 核实: ps.zpj.io HTTP 200, 2026-10-11 · 面向 Wi-Fi ISAC 研究的软硬件平台官网（SDR 路线）。
  9. C 级 · 官方资料 WST — Hands-on Wireless Sensing with Wi-Fi (Tsinghua tutorial)
    Tsinghua University TNS group
    tns.thss.tsinghua.edu.cn/wst/ · 核实: tns.thss.tsinghua.edu.cn HTTP 200, 2026-10-11 · 高校发布的 Wi-Fi 感知动手教程（含讲义与数据集），非同行评审论文。
  10. D 级 · 预印本/百科 ruvnet/RuView — community Wi-Fi spatial-intelligence project
    r. u. v. (community maintainer) · 2026
    github.com/ruvnet/RuView · 核实: GitHub API 2026-10-11 (stars 97,237; created 2025-06-07) · 社区项目，非同行评审：宣传语（实时“空间智能/体征监测”）未见于独立复现，仅作线索、不作结论。
  11. E 级 · 本项目实测 本项目 10 分钟实测抓包（57,293 条 / 600.0 s，SHA-256 00373f83…95e2）
    Router CSI Lab · 2026
    csi.okwujun.pw/zh/datasets/ · 核实: 分片重组逐字节校验通过（2026-10-11）

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