Was bislang nach Science-Fiction klang, entwickelt sich zunehmend zu einer realen Technologie: Mit sogenanntem CSI-Sensing (Channel State Information Sensing) können gewöhnliche WLAN-Signale genutzt werden, um Bewegungen, Gesten und sogar die Atmung von Menschen zu erkennen – ganz ohne Kamera oder Mikrofon.
Jedes WLAN-Signal verändert sich, wenn es auf Menschen, Möbel oder Wände trifft. Diese Veränderungen enthalten erstaunlich viele Informationen über die Umgebung. Die sogenannte Channel State Information (CSI) beschreibt detailliert, wie sich ein WLAN-Signal zwischen Sender und Empfänger ausbreitet. Mithilfe künstlicher Intelligenz lassen sich aus diesen Veränderungen Muster erkennen. Das Ergebnis: Ein WLAN-Netz kann gewissermaßen „wahrnehmen“, was in einem Raum geschieht.
Moderne KI-Systeme können bereits erstaunlich viele Informationen aus WLAN-Signalen gewinnen: Personen im Raum erkennen, Bewegungen verfolgen, Gesten identifizieren, Stürze älterer Menschen erkennen, Atem- und Herzbewegungen messen, Schlaf überwachen, Personen anhand ihres Gangbildes unterscheiden sowie Aktivitäten wie Sitzen, Gehen oder Liegen erkennen. All dies funktioniert, ohne dass eine Kamera installiert werden muss.
Es funktioniert, weil Menschen reflektieren und somit Funkwellen verändern. Schon kleinste Bewegungen – etwa das Heben des Brustkorbs beim Atmen – verändern das WLAN-Signal minimal. Moderne KI-Modelle können diese winzigen Veränderungen analysieren und daraus Rückschlüsse auf die Aktivität ziehen. Je mehr Antennen (MIMO) und je höher die Signalqualität, desto präziser wird die Erkennung.
Die Forschung geht inzwischen noch einen Schritt weiter: Wissenschaftler haben Verfahren entwickelt, mit denen Personen allein anhand der Veränderung von WLAN-Signalen wiedererkannt werden können. Ein Beispiel dafür ist das Forschungsprojekt WhoFi (Deep Person Re-Identification via Wi-Fi Channel Signal Encoding). Dabei analysiert eine KI die sogenannten Channel State Information (CSI) eines WLAN-Signals. Jeder Mensch beeinflusst Funkwellen aufgrund seiner Körpergröße, Statur, Haltung, Bewegungsabläufe und seines individuellen Gangbildes auf leicht unterschiedliche Weise.
Diese Unterschiede sind für das menschliche Auge unsichtbar – moderne Deep-Learning-Modelle können sie jedoch erkennen und daraus eine Art biometrische Signatur erstellen. Während klassische Überwachungssysteme auf Kameras angewiesen sind, benötigt WhoFi lediglich: einen WLAN-Sender, einen WLAN-Empfänger sowie KI zur Auswertung der CSI-Daten.
Die Forscher berichten, dass neuronale Netze aus den WLAN-Daten robuste biometrische Merkmale extrahieren können. Dadurch lassen sich Personen anhand ihres individuellen Einflusses auf das Funksignal voneinander unterscheiden. Die Ergebnisse zeigen, dass diese Methode bei geeigneten Bedingungen eine hohe Wiedererkennungsgenauigkeit erreichen kann. Wie zuverlässig sie in stark wechselnden Umgebungen oder im Alltag funktioniert, ist jedoch weiterhin Gegenstand der Forschung.
Die Entwicklung von Systemen wie WhoFi zeigt, wie rasant sich KI und Funktechnologien weiterentwickeln. WLAN dient nicht mehr nur der Datenübertragung – es kann zunehmend als Sensor für Bewegungen, Vitaldaten und in bestimmten Forschungsansätzen sogar zur biometrischen Wiedererkennung genutzt werden. Ob sich diese Verfahren breit durchsetzen, hängt nicht nur von ihrer technischen Leistungsfähigkeit ab, sondern auch davon, wie Gesellschaft und Gesetzgeber den Ausgleich zwischen Innovation und Privatsphäre gestalten.
CSI-Sensing könnte künftig in vielen Bereichen eingesetzt werden: Smart Home, automatische Lichtsteuerung, intelligente Heizungsregelung, Anwesenheitserkennung, Gestensteuerung, Gesundheitswesen, kontaktlose Überwachung von Patienten, Erkennung von Atemaussetzern, Sturzerkennung im Seniorenbereich, Schlafanalyse, Sicherheit, Einbruchserkennung, Bewegungserkennung hinter Wänden, Zugangskontrolle, Gebäudeüberwachung, Industrie, Personenlokalisierung, Sicherheitszonen für Roboter, Prozessüberwachung und intelligente Fabriken.
CSI-Sensing funktioniert auch bei Dunkelheit, braucht keine direkte Bildaufnahme, erkennt Bewegungen durch Rauch oder Nebel, geringer Energieverbrauch und die bereits vorhandene WLAN-Infrastruktur kann teilweise genutzt werden.
Gerade weil CSI-Sensing ohne sichtbare Kameras arbeitet, entstehen neue Datenschutzfragen. Wenn WLAN erkennen kann, ob jemand schläft, geht oder sich im Raum befindet, stellt sich die Frage: Wer erhält Zugriff auf diese Daten? Werden Bewegungsprofile gespeichert? Können Personen identifiziert werden? Wie werden die Informationen geschützt? Experten fordern deshalb klare gesetzliche Regeln für den Einsatz solcher Systeme.
Mit dem Ausbau von Wi-Fi 7, zukünftigen Wi-Fi 8-Standards und der Kombination mit leistungsfähiger KI könnte CSI-Sensing zu einem festen Bestandteil intelligenter (SMART) Gebäude werden. Forschende arbeiten bereits daran, die Technologie noch präziser zu machen, sodass künftig nicht nur Bewegungen, sondern auch feinste Vitalparameter nahezu in Echtzeit erkannt werden können.
Bereits heute nutzen Millionen Haushalte WLAN-Router nach den Standards Wi-Fi 6, Wi-Fi 6E oder dem neuen Wi-Fi 7. Diese modernen Netzwerke dienen längst nicht mehr nur der Datenübertragung. Dank ihrer höheren Bandbreite, mehr Antennen und präziseren Signalanalyse eignen sie sich zunehmend auch als Sensoren für sogenannte CSI-Sensing-Anwendungen. Mit dem kommenden Wi-Fi-8-Standard (Grossflächig um 2028) dürfte dieser Trend weiter zunehmen: Der Fokus liegt weniger auf höheren Übertragungsraten als auf einer noch genaueren, zuverlässigeren Erfassung der Umgebung – eine wichtige Grundlage für intelligente Gebäude, Robotik und Physical AI.
Die großen Schweizer Provider bieten bereits moderne WLAN-Hardware an:
Swisscom: Internet-Box 5 mit Wi-Fi 7
Sunrise: aktuelle High-End-Router mit Wi-Fi 7
Salt: neuere Fiber-Boxen unterstützen Wi-Fi 7
Init7: je nach Routermodell Wi-Fi 6 oder Wi-Fi 7
Viele Haushalte nutzen allerdings weiterhin Wi-Fi-5- oder Wi-Fi-6-Router, da diese oft noch mehrere Jahre problemlos funktionieren.
CSI-Sensing zeigt, dass WLAN künftig weit mehr sein könnte als nur eine Verbindung zum Internet. Funkwellen können – unterstützt durch künstliche Intelligenz – Informationen über unsere Umgebung liefern, Menschen erkennen und sogar gesundheitliche Veränderungen erfassen. Die Technologie eröffnet Türen zur Totalüberwachung, SMART-Homes und Industrie. Gleichzeitig wird sie eine gesellschaftliche Debatte über Datenschutz und Privatsphäre auslösen, denn ein Netzwerk, das „sehen“ kann, benötigt klare Regeln für einen verantwortungsvollen Einsatz.