[发明专利]一种人员实时检测方法及系统

说明书

本发明涉及无线感知技术领域，具体公开了一种人员实时检测方法，其中，所述人员实时检测方法包括：获取信道状态信息；提取所述信道状态信息中的动态变化特征；对所述动态变化特征进行异常处理得到能够真实反映环境动态变化的实际特征；根据所述实际特征确定环境中的动态变化状态。本发明还公开了一种人员实时检测系统。本发明提供的人员实时检测方法使高精度、低延迟、低计算复杂度、低采样率的全天候人员检测成为可能。

技术领域

本发明涉及无线感知技术领域，尤其涉及一种人员实时检测方法及人员实时检测系统。

背景技术

近些年来，随着科学技术的发展，无线信号已经不仅可以用来作为一种通信的媒介，更可以用于进行非接触式，即被动式的感知。Wi-Fi信号作为一种普适的无线信号，由于其物理层信息——信道状态信息(Channel State Information,CSI)——可以刻画环境中的多径效应，因此能够用于捕捉人员运动信息。基于Wi-Fi的无线感知研究工作有很多，并催生了一系列从简单到复杂的应用，包括人员检测、活动识别、手势识别、步态识别、睡眠监测等等。然而已有的工作大都依赖于严苛的实验环境与条件，比如睡眠监测系统通常要求无线链路要与用户足够接近，高精度定位与追踪系统通常需要密集的无线链路来实现，活动识别系统需要在不同位置提前进行大量的训练工作以满足精度要求。这些要求往往限制了系统的实用性，使其无法进行商业化部署。

人员检测，作为一种基础但非常实用的应用，是最有可能被用于实际部署的——它可以应用在入侵检测、安全监控、针对老人和小孩的监护与医疗等多个场景中。虽然已有的基于Wi-Fi的人员检测相关工作很大程度提高了精度，但面临实际部署，它们还存在很多缺陷，比如需要极高的采样率、复杂的算法、进行大量的训练，这些限制因素使得已有工作无法做到在有限的计算资源条件下仍能满足高精度、实时的人员检测。

因此，如何提供一种基于Wi-Fi的轻量级的全天候人员实时检测方法成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种人员实时检测方法及人员实时检测系统，以解决现有技术中的问题。

作为本发明的第一个方面，提供一种人员实时检测方法，其中，所述人员实时检测方法包括：

获取信道状态信息；

提取所述信道状态信息中的动态变化特征；

对所述动态变化特征进行异常处理得到能够真实反映环境动态变化的实际特征；

根据所述实际特征确定环境中的动态变化状态。

优选地，每组所述信道状态信息包括N个子载波信号，所述信道状态信息H为：

H＝[H(1),H(2),…,H(k),…,H(N)]^T,k∈[1,N]，

其中，|H(k)|表示第k个子载波的幅度，φ_k表示子载波的相位。

优选地，不同环境下，每个所述子载波的幅度和相位均不同；当环境静止时，每个所述子载波的幅度和相位均保持不变。

优选地，所述提取所述信道状态信息中的动态变化特征包括：

通过滑窗收集连续T个子载波对应的T组信道状态信息，得到矩阵M为：

其中，H_i表示滑窗中第i个采样时间获取到的信道状态信息，S_j表示信道状态信息中第j个子载波对应的时间序列；

将一段时间内的多组信道状态信息按照时域或频域两两一组随机分配；

对随机分配后得到的每组信道状态信息均计算互相关系数；