[發(fā)明專利]一種基于商用Wi-Fi的被動(dòng)式人數(shù)估計(jì)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810478714.1
• 申請(qǐng)日: 2018-05-18
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108650039A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-10-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龔曉慶;梁思睿;王安文;劉寶英;陳曉江;房鼎益;陳峰;王夫蔚
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西北大學(xué)
• 主分類號(hào): H04B17/309
• 分類號(hào): H04B17/309;H04B17/382;H04B17/391;H04W4/021;H04W4/029;H04W4/35
• 代理公司: 西安恒泰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61216
• 代理人: 張明

1.一種基于商用WI-Fi的被動(dòng)式人數(shù)估計(jì)方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，在監(jiān)測(cè)區(qū)域的兩側(cè)部署Wi-Fi設(shè)備；

步驟2，建立監(jiān)測(cè)區(qū)域的指紋庫(kù)

監(jiān)測(cè)區(qū)域中人數(shù)為p時(shí)，利用Wi-Fi設(shè)備進(jìn)行連續(xù)時(shí)間為T(mén)的數(shù)據(jù)采樣，從采樣獲取的CSI數(shù)據(jù)包中選取一個(gè)對(duì)監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)人員活動(dòng)最敏感的子載波作為優(yōu)勢(shì)子載波，建立CSI信息模擬矩陣Sim，將所述的優(yōu)勢(shì)子載波中數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)映射到矩陣Sim中，并對(duì)映射位置的值置1，然后對(duì)矩陣Sim進(jìn)行膨脹化處理，計(jì)算矩陣Sim中值為1的元素在矩陣Sim中的占比作為監(jiān)測(cè)區(qū)域人數(shù)為p時(shí)的指紋；

當(dāng)監(jiān)測(cè)區(qū)域中人數(shù)p取不同值時(shí)，分別計(jì)算對(duì)應(yīng)的指紋，將這些指紋構(gòu)成監(jiān)測(cè)區(qū)域的指紋庫(kù)；

步驟3，利用監(jiān)測(cè)區(qū)域的指紋庫(kù)建立非線性回歸人數(shù)估計(jì)模型；

步驟4，通過(guò)所述的人數(shù)估計(jì)模型進(jìn)行監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的人數(shù)預(yù)測(cè)。

2.如權(quán)利要求1所述的基于商用WI-Fi的被動(dòng)式人數(shù)估計(jì)方法，其特征在于，所述的優(yōu)勢(shì)子載波的選取公式為：

上面的兩式中，K為Wi-Fi設(shè)備接收端的天線根數(shù)，連續(xù)時(shí)間T內(nèi)接收端進(jìn)行了b次數(shù)據(jù)采樣，每次數(shù)據(jù)采樣時(shí)每根天線上接收到S個(gè)子載波，d(i)_k,s為第k根天線的第s個(gè)子載波的數(shù)據(jù)包中數(shù)據(jù)的均值，u_k,s為第i次采樣時(shí)第k根天線上第s個(gè)子載波的數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)值，s＝1,2,…,S；σ_k,s為第k根天線上連續(xù)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差；

取連續(xù)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)差σ_k,s最大的子載波作為優(yōu)勢(shì)子載波。

3.如權(quán)利要求1所述的基于商用WI-Fi的被動(dòng)式人數(shù)估計(jì)方法，其特征在于，所述的建立CSI信息模擬矩陣Sim為：

Sim初始化為a×b的全0矩陣，a為模擬矩陣的預(yù)設(shè)大小，取值為100～150；b為連續(xù)時(shí)間T內(nèi)Wi-Fi設(shè)備接收端采樣次數(shù)。

4.如權(quán)利要求1所述的基于商用WI-Fi的被動(dòng)式人數(shù)估計(jì)方法，其特征在于，將所述的優(yōu)勢(shì)子載波中數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)映射到矩陣Sim中，并對(duì)映射位置的值置1，包括：

通過(guò)線性函數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化表達(dá)式進(jìn)行計(jì)算：

上式中，X_i為優(yōu)勢(shì)子載波中第i個(gè)數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)，i＝1,2,...,b；X_max，X_min分別為優(yōu)勢(shì)子載波所有數(shù)據(jù)包中數(shù)據(jù)的最大值與最小值，M_max為a，M_min為1，local_i為優(yōu)勢(shì)子載波中第i個(gè)數(shù)據(jù)包在矩陣Sim對(duì)應(yīng)位置的行號(hào)，local_i＝1,2,...,a；而i對(duì)應(yīng)矩陣Sim中的列號(hào)；則優(yōu)勢(shì)子載波中第i個(gè)數(shù)據(jù)包在矩陣Sim當(dāng)中對(duì)應(yīng)的位置為(local_i,i)，將矩陣中該位置的值置1，其余位置的值為0。

5.如權(quán)利要求1所述的基于商用WI-Fi的被動(dòng)式人數(shù)估計(jì)方法，其特征在于，所述的對(duì)矩陣Sim進(jìn)行膨脹化處理，包括：

對(duì)于矩陣Sim中的一個(gè)非零元素，將該非零元素周圍相鄰的所有位置的元素均置1。

6.如權(quán)利要求1所述的基于商用WI-Fi的被動(dòng)式人數(shù)估計(jì)方法，其特征在于，所述的利用監(jiān)測(cè)區(qū)域的指紋庫(kù)建立非線性回歸人數(shù)估計(jì)模型，包括：

以所述的監(jiān)測(cè)區(qū)域的指紋庫(kù)為基礎(chǔ)，通過(guò)最小二乘法得到非線性回歸人數(shù)估計(jì)模型的回歸系數(shù)，以該回歸系數(shù)為起點(diǎn)，通過(guò)迭代的方式得到人數(shù)估計(jì)模型。