基于Wi-Fi CSI的多人行为鲁棒感知模型与方法研究
批准号:
62072375
项目类别:
面上项目
资助金额:
56.0 万元
负责人:
王柱
依托单位:
学科分类:
物联网及其他新型网络
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
王柱
中文摘要
Wi-Fi无线感知具有普适程度高、感知范围广、感知成本低、不侵扰用户、不泄露隐私等特点,是实现人类行为感知的理想形式,成为智能感知、普适计算等领域的研究热点。现有研究主要面向单人场景,据此建立的理论与方法体系无法有效支持多人行为感知和识别。本项目针对由于Wi-Fi无线感知系统有限能力和多人行为感知复杂需求之间“供需失衡”导致的研究挑战,围绕多人行为感知的鲁棒性问题,重点研究基于Wi-Fi多参数/多载波/多设备协同互补的多人行为鲁棒感知模型和方法。具体研究内容包括:1)结合Wi-Fi信号多径叠加与多载波传输特点,构建时频混叠复合信号可分离性判定模型;2)基于不同信道参数的差异性,研究复合回波信号实时有效分离方法;3)利用多视图感知数据的互补性,研究场景自适应的多人行为鲁棒识别方法。本研究意义在于探索并建立适应多人场景的无线感知理论和方法,为公共安全、灾难应急、智慧健康等重要应用需求提供支撑。
英文摘要
Wi-Fi based wireless sensing has the characteristics of high pervasiveness, wide sensing range, low sensing cost, non-intrusive to users, and no leakage of privacy, which is an ideal way to realize human behavior recognition and has become a hot topic in the research fields of intelligent sensing and pervasive computing. Existing studies mainly focus on single-person scenarios, and the established theories and methods cannot effectively support multi-person behavior sensing and recognition. To address the challenge due to the "supply-demand imbalance" between the limited capabilities of the Wi-Fi based wireless sensing system and the complex needs of multi-person behavior recognition, this project will mainly focus on exploring the cooperative and complementary characteristics of multiple parameters / multiple subcarriers / multiple links, aiming at developing a robust multi-person behavior sensing and recognition framework. In particular, we will study: 1) the separability evaluation model for time-frequency aliased composite signals based on the characteristics of multi-path superposition and multi-carrier transmission of Wi-Fi signals, 2) the separation algorithm for composite echo signals based on the cooperativeness of different Wi-Fi channel parameters, and 3) the recognition algorithm for multi-person behaviors leveraging the complementarity of multi-view sensing data. The significance of this project lies in the development of a wireless sensing framework that is suitable for robust recognition of human behaviors in multi-person scenarios, and thus providing effective support for applications such as public security, disaster relief, and smart healthcare.
项目面向公共安全等重大需求,围绕由于Wi-Fi无线感知系统有限能力与多人行为识别复杂需求之间“供需失衡”所导致的研究难题,重点开展了时频混叠复合信号可分离性建模、多人复合回波信号有效分离、场景自适应多人行为鲁棒识别三方面研究。.项目取得的主要成果包括:(1)建立了基于多维场景-目标因子的无线感知覆盖理论,提出了基于最大信噪比的非迭代式复合信号分离模型和基于菲涅尔区的反射-折射一体化无线感知模型,突破了基于多设备协同的复合回波信号分离与优化重构方法和基于场景自适应特征提取的多人行为鲁棒识别方法,提升了基于无线信号感知多人行为的精准度和鲁棒性。(2)基于协同感知思想,设计开发了面向复杂动态场景的无线感知平台FreeSense,集成了异构节点管理、复合信号分离、鲁棒特征提取等核心功能;基于FreeSense平台,研发了基于无线感知的多人行为鲁棒识别原型系统,结合城市风险感知、地铁安全检测等典型应用需求开展了应用验证,验证了关键技术和系统平台的实用性。.出版学术专著1部,发表学术论文20篇(CCF A/B类期刊/会议论文14篇),申请国家发明专利7项(已授权3项);项目相关成果获得黑龙江省科技进步一等奖1项、CCF自然科学二等奖1项。项目培养博士研究生5人、硕士研究生12人(毕业8人,在读4人),指导学生获得IEEE AIoTSys 2024、PervasiveHealth 2022等领域知名会议最佳论文奖3项,获得全国大学生物联网设计竞赛二等奖、国际“互联网+”大学生创新创业大赛陕西省金奖等省部级以上学科竞赛奖励6项。举办国内外学术会议/论坛4次,邀请国际知名学者交流访问5次,受邀做大会特邀报告4次。.项目研究形成了基于无线信号的多人行为鲁棒感知创新理论和关键技术,可为公共安全、智慧城市等重大需求提供有力支撑。
多模态异构移动社会网络社区发现研究
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批准号:61402369
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项目类别:青年科学基金项目
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资助金额:26.0万元
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批准年份:2014
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负责人:王柱
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依托单位:
国内基金
海外基金