[發明專利]基于WiFi信道狀態信息多人室內環境狀態監控系統的設計與實現

有效

• 申請號: 201611271308.5
• 申請日: 2016-12-28
• 公開（公告）號: CN106658590B
• 公開（公告）日: 2023-08-01
• 發明（設計）人: 趙彥超;劉尚清;陳兵
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: H04W24/08
• 分類號: H04W24/08;H04W84/12;G06F18/10;G06F18/2135;G06F18/2411;G06F18/243;G06F18/20;G06N3/084
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種基于WiFi信道狀態信息多人室內環境狀態監控系統的設計與實現。本發明主要監控室內是否有人出入的狀態以及確定房間中的人數。本發明是WiFi信號在多人環境感知的首次應用，利用廣泛使用的WiFi信號，獲取CSI(Channel?State?Information，信道狀態信息)信息，通過對CSI數據的分析，處理，采用有效的去噪方法去除環境噪聲，提取波形，使用隱馬爾科夫方法建立室內出入監測模型，使用神經網絡的方法建立人數識別模型，通過出入監測模型修正人數識別模型，從而進一步提高人數識別的準確率，實現對室內環境狀態的有效監控。

技術領域

本發明公開了基于WiFi信道狀態信息多人室內環境狀態監控系統，主要用于解決在WiFi環境下多人室內環境狀態監控問題，本發明主要包括兩個部分狀態監控：多人出入監控和人數判定，涉及到信號去噪、特征波形提取、為多人出入監控和人數判定建立模型、模型自動糾正等技術。

背景技術

基于WiFi技術的無線局域網已在室內得到廣泛應用，其所能提供的服務已不限于信息通信。迅速涌現的諸類新興應用，如人體檢測，室內定位，穿墻斷層掃描活動識別等，在不斷革新無線局域網的應用領域。在室內環境中，發射的無線信號通常不會沿直接路徑到達接收器。事實上，接收到的信號通常是信號經由家具、人體及其他障礙物的反射、衍射和散射形成的多路信號的疊加，這種現象被稱為多徑效應。物理空間限制了無線信號的傳播，相對應，無線信號也可以反過來被用于感知其所經過的物理環境。無論是環境物體(如墻壁、家具)還是人體(如位置、移動)都可以對無線信號進行“調制”，從而形成周期性或時變的信號，通過對這種信號進行分析，可對環境進行推斷感知。

目前利用WiFi信號進行環境感知的主要手段是獲取CSI數據或者RSSI數據進行分析，CSI是無線網卡對無線信道頻率的響應估計，根據IEEE?802.11n標準，無線信號可以使用正交頻分復用將信號調制成56個或者114個子載波，CSI可以看做是無線網卡對每個子載波信道增益的估計，CSI包含振幅和相位的信息，相比于RSSI(信號強度信息)，CSI是細粒度的RSSI值，能夠精確刻畫出每個信道狀態的改變，準確度較高。