ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БЕСПРОВОДНЫХ СЕТЕЙ ДЛЯ МОНИТОРИНГА И РАСПОЗНАВАНИЯ ОБЪЕКТОВ: ОБЗОР ПАТЕНТНЫХ РЕШЕНИЙ

Александр И. Сарайкин, Елизавета М. Степанова, Дмитрий Ю. Олейниченко

Аннотация


Анализ изменений параметров радиосигналов стандарта IEEE 802.11 открывает новые возможности для мониторинга и распознавания объектов без необходимости развертывания дополнительной инфраструктуры. В статье представлен обзор патентных решений за период 2020–2025 гг., посвященных использованию беспроводных сетей для мониторинга и распознавания объектов. Исследование систематизирует современные решения по следующим направлениям: методы сканирования (пассивный/активный), анализ физических характеристик сигнала (мониторинг по мощности принимаемого сигнала, по изменению фазы сигнала (CSI), по времени распространения сигнала, гибридные системы), алгоритмы обработки данных (машинное обучение, доплеровский анализ, компенсация помех и шумов), методы отображения информации, а также интеграция с дополнительными технологиями. Особое внимание уделено практическому внедрению, включая применение в умных помещениях, биометрической аутентификации, телемедицине и системах безопасности, а также решению вопросов конфиденциальности и стандартизации (IEEE 802.11bf). Результаты показывают линейный рост интереса к технологии, особенно в сочетании с сетями 5G/LTE, искусственным интеллектом и интернетом вещей, что открывает перспективы для создания нового поколения интеллектуальных систем мониторинга. Рассматриваются комплексные меры защиты от уязвимостей к атакам, включая технические (использование современных протоколов шифрования и строгой аутентификации для блокировки перехвата CSI-данных, анонимизация данных на уровне сетевого оборудования с передачей вовне только агрегированных результатов, а также методы контролируемого «зашумливания» сигналов, делающие их бесполезными для злоумышленников) и организационные решения (регулярный аудит алгоритмов на устойчивость к атакам, гео-ограничения, предотвращающие сканирование соседних помещений, и строгие ролевые модели доступа, четко разграничивающие права доступа к данным).

Ключевые слова


беспроводные сети, мониторинг и распознавание объектов, Wi-Fi sensing.

Полный текст:

PDF

Литература


1. Официальный сайт реферативной базы данных «Lens». URL: https://www.lens.org/ (дата обращения: 15.06.2025).
Official website of the abstract database «Lens». URL: https://www.lens.org/ (accessed: 15.06.2025) (in Russian).

2. Ramakrishnan S., Venkatraman S., Bhat R.K., Balakrishnan J., Thukral S. Method and system for location estimation: Patent US 2016; No. 2016/0174185 A1.

3. Huggar S.C., Krebs E.K., Pollack J.N., Chavez C.J.P., Acosta S.J., Dziuk J.D., Ruiz M., Gaeta M.J., Morey A.M. Systems and methods to determine activity via wireless and sound signals. Patent US 2023; No. 11792038 B1.

4. Сарайкин А.И., Макаров В.С., Лушников М.Е. Программа для исследования зависимости уровня и времени прохождения сигнала от расстояния между устройствами передачи данных в беспроводных компьютерных сетях. Свид. о рег. программы. для ЭВМ RU № 2024662941; правообладатель ОГУ. – зарег. 03.06.2024.
Saraikin A.I., Makarov V.S., Lushnikov M.E. Program for studying the dependence of the signal level and transit time on the distance between data transmission devices in wireless computer networks. Certificate of registration of the program RU № 2024662941; applicant and holder of the OGU. – reg. 03.06.2024 (in Russian).

5. Сарайкин А.И., Макаров В.С., Лушников М.Е. Влияние расстояния между устройствами передачи данных на уровень и время прохождения сигнала в беспроводных компьютерных сетях. Свид. о рег. базы данных RU № 2024622257; правообладатель ОГУ. – зарег. 03.06.2024.
Saraikin A.I., Makarov V.S., Lushnikov M.E. The influence of the distance between data transmission devices on the level and time of signal transmission in wireless computer networks. Database registration certificate RU № 2024622257; applicant and holder of the OGU. – reg. 03.06.2024 (in Russian).

6. Wang C.-P., Lee C.-D., Chen P.-Y., Chiu H.-C., Lu Y.-C. Artificial intelligence (AI)-channel state information (CSI) automated labeling method. Patent EP 2023; No. 4361905 A1.

7. Forsyth A., Brennan C., Manku S. Generating and displaying metrics of interest based on motion data. Patent US 2022; No. 20220287629 A1.

8. Mai C.-L., Lee J.-F., Claffey D. N., Zhang H., Zhang F., Lai H.-Q. D., Wang B., Au O.C.-L., Liu K.J.R. Method, apparatus, and system for vehicle wireless monitoring. Patent US 2024; No. 12,036,948 B2.

9. Excofiler D., Phan Huy D.T. Method for detecting the presence of a person using a communicating device within an environment of interest. Patent US 2024; No. 2024/0288567 A1.

10. Lau K.H., Sung L., Chan W.C., Ng W.F., Lee K.F. Methods and Systems for Offloading Pose Processing to a Mobile Device for Motion Tracking on a Hardware Device without a Camera. Patent US 2024; No. 2024/0310921 A1.

11. Lin J., Jia Z., Xi J., Chen T., Sun Y. Method of processing ambient radio frequency data for activity recognition. Patent EP 2025; No. 3680817 B1.

12. Forsyth A., Brennan C., Manku S. Generating and Displaying Metrics of Interest Based on Motion Data. Patent 2022; No. WO 2022/192987 A1.

13. Leroy J., Wi-Fi retrofit module. Patent GB 2023; No. 2617242 A.

14. Beg C., Omer M., System and method for wi-fi sensing. Patent JP 2024; No. 2024164014 A.

15. Lim D., Kim J., Choi J., Jang I., Kim S. Improved wireless LAN sensing procedure. Patent US 2024; No. 2024/0064804 A1.

16. Montenurro M.P., Lepp J.R.W., McCann S. Authentication using wireless sensing. Patent US 2024; No. 2024/0349051 A1.

17. Excofiler D., Phan Huy D. T. Method for detecting the presence of a person using a communicating device within an environment of interest. Patent EP 2024; No. 4360338 A1.

18. Poupyrev I., Schwesig C., Schulze J. Gesture detection and interactions. Patent US 2020; No. 10,572,027 B2.

19. Mai C.-L., Lee J.-F., Claffey D.N., Zhang H., Zhang F., Lai H.-Q. D., Wang B., Au O.C.-L., Liu K.J.R. Method, apparatus, and system for vehicle wireless monitoring. Patent US 2020; No. 2020/0406860 A1.

20. Lin J., Jia Z., Xi J., Chen T., Sun Y. Method of processing ambient radio frequency data for activity recognition. Patent CN 2024; No. 111435562 B.

21. Gravelle N.G. Battery-Powered Image Capture Devices. Patent WO 2024; No. 2024/163402 A1.

22. Scharf A., Rapaport A., Yokev H., Tal T. Wi-Fi Radar Sensing. Patent US 2020; No. 2020/0112939 A1.

23. Poupyrev I., Schwesig C., Schulze J. Gesture detection and interactions. Patent US 2020; No. 10,572,027 B2.

24. Lee S.-J., Kim K.-T., Noh E.-S., Lee S.-K., Cheong C.-H., Kim J.-I., Kim H.-S., Jung B.-S., Cho S.-D. Electronic device for providing map information. Patent US 2016; No. 20160005229 A1.

25. Bateni S., Ghourchian N., Martinez M., Grant D. Wireless motion detection using multiband filters. Patent
US 2024; No. 11,913,970 B2.

26. Liu J., Gao F., Tao T. Devices, methods and computer readable media for vision-assisted data collection for RF sensing. Patent WO 2023; No. 2023/092381 A1.

27. Alemi F., Wojtusiak J. Using Wi-Fi Infrastructure to Predict Locations and Contacts. Patent US 2023; No. 11825377 B2.

28. Kim J.S., Park J.H. WiFi Pedestrian characteristic analysis system using WiFi sensing data and pedestrian characteristic analysis method using the same. Patent KR 2022; No. 102377486 B1.

29. Hang L., Tong W., Yaqi R., Huihui L., Zhixiang W., Dawei G. A method of people detection based on WIFI signal. Patent CN 2021; No. 110149604 B.

30. Prasant Mohapatra, Parth H. PathakYunze Zeng. WiFi-based person-identification technique for use in smart spaces. Patent US 2018; No. 10045717 B2.

31. Ying Chen Jie Yang Yan Wang Jian Liu Marco Gruteser. Device-free activity identification using fine-grained wifi signatures. Patent US 2018; No. 20160277529 A1.

32. Wei D., Cao R., Zhang H., Berger C.R., Chu L. Device, System, and Method for Wireless Local Area Network (WLAN) Sensing. Patent US 2023; No. 2023/0060492 A1.

33. Feng S., Liu J., Pare T.E., Tsai, T.-H. System and Method for Improved WLAN Sensing Measurement Report. Patent US 2024; No. 2024/0151845 A1.

34. McCann S., Montemurro M., Suh J.H., Xin Y., Aboul-Magd O., Au K.S. Systems, Apparatuses, and Methods Using Coordinated Transmissions Between Multiple Access Points for Providing WLAN Vendor-Specific Sensing Reports. Patent US 2024; No. 2024/0430703 A1.

35. Lim D., Choi J., Jang I., Kim J. Method and Device for Classifying Sensing Frames in Wireless LAN System. Patent US 2024; No. 12,101,211 B2.

36. Lopez M. Multi-user physical layer packet for sensing. Patent WO 2022; No. 2022/008069 A1.

37. Du R. Communication Method and Communication Device. Patent WO 2023; No. 165408 A1.

38. Mao Z., Liu C. Communication Method and Apparatus. Patent WO 2025; No. 2025/077616 A1.

39. Wang C., Fang X., He R., Du R. Communication Method and Apparatus, and Computer Readable Storage Medium. Patent WO 2025; No. 2025/039915 A1.

40. Du R., Naren G., Hu M., Tang Z., Han X. Sensing Method and Apparatus. Patent WO 2024; No. 2024/179466 A1.

41. Du R., Ruan W., Hu M., Naren G., Han X., Sun L. Information Transmission Method and Apparatus. Patent EP 2025; No. 4489466 A1.

42. Tang Z., Huang L., Du R., Naren G., Han X. Communication method and communication apparatus. Patent WO 2025; No. 2025/066839 A1.

43. Hu M., Montemurro M., Han X., Du R., Sun L., Liu P., Yang X., Naren G. Data transmission method and communication apparatus. Patent EP 2024; No. 4447514 A1.

44. Schweizer B., Dash D. Basic Sensing by Proxy and Doze Mode for IEEE 802.11BF Communications. Patent US 2025; No. 20250159533 A1.

45. Salvatore M., Monir B., Brook K. Wi-Fi-Disruption Based Motion Detection and Automation System and Methods. Patent US 2023; No. 20230403536 A1.

46. Torres M.P., Hackett N., Piedbois J., Mansson B.-E. Premises Security Monitoring System. Patent EP 2023; No. 4231263 A1.

47. Zakharov M.A., Kravets O. Sleep Monitoring Based on Wireless Signals Received by a Wireless Communication Device. Patent US 2022; No. 20220104704 A1.

48. Alanen O., Kasslin M., Kneckt J., Marin J., Rantala E. Method and apparatus for facilitating transmission of a proximity health alert via a local wireless network. Patent WO 2017; No. 2017/072557 A1.

49. Kenney T., Cariou L., Da S.C. Radiation Safety Mechanism Based On Wi-Fi Sensing. Patent US 2021; No. 2021/0211152 A1.

50. Hackett N.J, Piedbois J., Security Monitoring System. Patent EP 2023; No. 4207120 A1.

51. Tumuluru S.M., Audio Playback On Wi-Fi Sensing. Patent US 2022; No. 2022/0345979 A1.




DOI: http://dx.doi.org/10.26583/bit.2026.1.08

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


Лицензия Creative Commons
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.