Forschende der schwedischen Verteidigungsforschungsbehörde FOI untersuchten mit WiFireNet, ob sich versteckte Handfeuerwaffen anhand von WLAN-Signalen erkennen lassen. Für die Konfiguration WiFi-regular nennt die Studie 72,5 Prozent Average Precision (AP) bei 25 Prozent IoU und 53,8 Prozent bei 50 Prozent IoU – zwei Werte für dieselbe Waffenklasse und Konfiguration, ermittelt in kontrollierten Innenraumversuchen. Die Studie von FOI
Was die Werte messen
AP steht für Average Precision und bezeichnet die ausgewiesene Präzisionskennzahl für die Erkennungsklasse. IoU (Intersection over Union) misst, wie stark sich der vorhergesagte Rahmen um ein Objekt und der markierte Referenzrahmen überdecken. Bei 50 Prozent IoU muss die Überdeckung größer sein als bei 25 Prozent. Die Werte 72,5 und 53,8 sind daher AP-Ergebnisse für zwei IoU-Schwellen, keine getrennten Aufgaben zur Erkennung und zum punktgenauen Orten einer Waffe. Die Ergebnistabelle der FOI-Studie
| Testkonfiguration | AP für Handfeuerwaffen bei 25 % IoU | AP für Handfeuerwaffen bei 50 % IoU |
| WiFi-plus, großer Raum | 44,2 % | 44,2 % |
| WiFi-regular, großer Raum | 72,5 % | 53,8 % |
| WiFi-plus, kleiner Raum | 40,4 % | 40,4 % |
| WiFi-plus, großer Raum, höchstens zwei Personen | 29,6 % | 27,3 % |
Die Tabelle vergleicht die AP-Werte für die Handfeuerwaffenklasse. Die ebenfalls ausgewiesene mittlere Average Precision (mAP) fasst dagegen die Ergebnisse über alle Objektklassen zusammen und ist nicht mit der AP einer einzelnen Klasse gleichzusetzen. Die Ergebnistabellen der FOI-Studie
Räume, Personen und Daten
WiFireNet verarbeitete WLAN-Kanalzustandsinformationen (Channel State Information, CSI): Messwerte, die beschreiben, wie sich ein Funksignal auf seinem Weg durch einen Raum verändert. Die Forschenden verwendeten dafür eine modifizierte, quelloffene Implementierung von IEEE 802.11a mit 5,68 GHz Trägerfrequenz und 20 MHz Bandbreite. WiFi-regular erfasste vier Pilotsubträger; bei WiFi-plus dienten 48 von 52 Subträgern als Piloten. Die Methodenbeschreibung der FOI-Studie
Der größere Versuchsraum umfasste 12 m², der kleinere 8 m². Im großen Raum bewegten sich bis zu vier Personen, im kleinen bis zu zwei. Höchstens eine Person trug dabei eine verdeckt getragene, deaktivierte Metallhandfeuerwaffe. Zu den vier Objektklassen gehörten außerdem eine Spielzeugpistole aus Kunststoff, eine Metallwasserflasche und ein Mobiltelefon. Die Versuchsbedingungen der FOI-Studie
Für WiFi-regular und WiFi-plus umfassten die Datensätze jeweils rund 100.000 CSI-Stichproben; der Datensatz aus dem kleinen Raum enthielt 40.000. Die Forschenden teilten einzelne CSI-Stichproben zu gleichen Teilen in Trainings- und Testdaten auf. 20 Prozent der Trainingsdaten dienten zusätzlich zur Validierung. Die Datensatzbeschreibung der FOI-Studie
Kamerabilder im Training, CSI bei der Erkennung
Die Forschenden zeichneten neben den Funksignalen RGB-Videos auf, um die Daten zu annotieren und ein visuelles Lehrermodell für das Training einzusetzen. Bei der Inferenz – also der eigentlichen Auswertung durch das trainierte Modell – verwendete WiFireNet laut Studie ausschließlich CSI. Die Beschreibung des Trainings und der Inferenz
