基于信道状态信息(CSI)的人员探测技术
综述:
近几年来,随着无线网络和移动智能终端的日益普及,定位作为物联网一个 主要研究领域,也在这浪潮的推动下,吸引了大量的科研单位、商业公司的极大 兴趣,并因此催生了大量的科研成果和商业产品。比如在学术研究方面,将无线 传感器应用于矿井环境,除了利用无线传感器检测矿井环境中各种气体浓度、温 湿度等条件的传统方向的相关研究[1],也出现了利用传感器定位井下工作人员, 如果出现意外事件可及时获取工作人员的位置状态等信息以达到及时救治,以便 保证工作人员安全的定位相关研究[2];在商业产品方面,基于位置服务与社交网 络的完美结合,出现了诸如微信、百度地图和大众点评等备受用户欢迎的应用。
人员检测指的是检测目标区域内是否存在个体的过程,这一过程对许多应用至关重要,包括安全预警入侵检测、边界检测以及火灾或地震中的存活人员检测等。基于设备的人体检测已得到了普遍应用,然而这类方法需要专门的硬件设备,如加速度计、红外传感器、摄像机等,不适合于大规模快速部署。因此,我们急需一个低成本,高精度,高效率的无源人员探测技术来应对一些紧急情况,这项研究意义深远。不但与我们的生活息息相关,在关键时刻,也是救援被困人员成功的一个重要研究。研究人员开始探讨设备无关的被动式检测(Device.free Passive Detection,Dfo)一J,在无需人体携带任何物理设备的情况下实现人体检测。
无线局域网WIFI的广泛覆盖使得基于无线局域网基础设施实现被动式检测成为可能。研究人员利用当个体进入监控区域时引起的RSS异常波动来捕获环境变化以实现人体检测。尽管基于RSS的技术已经取得了巨大进步,但是RSS易受窄带干扰和多径干扰影响,这些方法存在检测准确性不高的固有缺陷。CSI具有在静态环境下保持相对稳定而对人体存在敏感的优良特性,因此,为实现鲁棒的被动式检测,研究者开始转向更细粒度的CSI。
为获得更高的检测率和抗窄带干扰,Xiao等人实现了一个设备无关的室内运动检测系统FIMD。
Zhou等人考虑从另一个角度利用CSI,在设计场景相关的应用时,首先考虑下层监控单元的覆盖范围,即小区覆盖。
在大量进行被动式检测的研究中,大部分现有的方法仅仅利用CSI的幅度信息,而没有对相位信息加以研究。因此,Qian等人提出了一个利用CSI全部信息(幅度和相位)进行被动式人体检测的系统PADS。
但上述都是需要人是正在运动。
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