[发明专利]一种基于WIFI信号的人员检测方法

说明书

本发明涉及一种基于WIFI信号的人员检测方法，对采集得到的WiFi网络所有子载波的CSI进行相关性分析，挑选出动态性较强的前k个子载波；其次对挑选出的子载波CSI进行主成分分析，提取出最能表现由于人员移动所造成的信号变化部分的主要分量；接着使用小波去噪方法滤除掉叠加在主要分量上的环境高频噪声，保留下包含人类活动的低频信号成分；然后使用去噪后数据的方差作为信号特征，来刻画由于人员移动所导致的信号波动；最后综合使用信号强度阈值和信号时延阈值，判断被监控区域内是否有人员出现。本发明可广泛应用于国防、党政机关、企业与公司等需要对人员出现进行安全防范检测的单位和居民家庭。

技术领域

本发明属于计算机处理技术领域，涉及一种基于WIFI信号的人员检测方法。

背景技术

随着时代的进步，人们的物质生活得到极大改善。然而，一些与公民人身和财产安全相关的犯罪行为现象呈现上升趋势，入室盗窃、抢劫、恐怖袭击等行为，威胁着公民的生命健康和财产安全，同时也破坏了社会的长治久安，社会和国家对于安保方面的问题予以了很高的重视。人员检测便是预防这类行为发生的一个重要手段。人员检测包括对家庭居住周边环境和财物的监控与保护；金融机构、文博单位、民航、车站、码头、重要物资存储库、重要内保单位(如电力、电信等高风险对象的安全防范场所)附近可疑行为的侦测和监察；独居老人或行动不便人群以及医院病号异常行为的随时看护等方面。

目前得到普遍应用的人员检测技术主要是基于计算机视觉、超声波、红外线、传感器网络、雷达等技术。虽然这些技术在人员检测方面发挥着显著的作用，但是仍然存在诸多不可避免的缺点。最为广泛普及的检测技术便是基于计算机视觉的视频监控技术，这种技术直观可视，但却受到种种制约：易受光线影响，在黑暗环境下无法正常工作；只能检测到视距范围内的目标；布置不当可能会造成隐私泄露的问题。基于超声波的人员检测技术需要配备专门的硬件，成本较高且会受限于视距范围内检测。基于红外线的技术不能实现监控区域内的全范围覆盖，会留出可被利用的空隙。利用传感器网络进行人员检测的技术耗费大量人力物力，成本高，不易维护。基于雷达的技术支付昂贵，部署成本过高，不适于广泛投入使用。

近年来，无线通信技术日趋成熟，无线信号已不仅仅是一种通信方式，而且可以作为一种环境感知方式。目前已有研究人员利用广泛覆盖的无线局域网，实现被动式的人员检测。WIFI网络的广泛普及和低廉的价格，使得无需部署专门的硬件，也不需要被检测人员携带任何设备，仅利用现有随处可见的WIFI网络，便可实现目标人员的出现检测。

我们经过检索国内专利、非专利文献及互联网资源，共检索出以下与基于WIFI的人员检测方法密切相关的资料：

《一种基于WiFi信号的穿墙室内人员跌倒检测系统及方法技术方案》利用现有设备，提取信号中的物理层信道状态信息，并对信息进行滤波、降噪、主成分分析、特征提取等处理，使用机器学习算法训练相应二分类模型，对老人在室内是否发生跌倒进行自动探测。

《基于WiFi的室内人体活动检测方法和系统》利用人类呼吸这一性质，获取人体静止信息。采用局部异常因子的异常检测算法检测人体运动并分离出相应异常模式。

《基于WiFi的室内入侵检测方法和装置的制造方法》从接收到的无线信号中提取出信道状态信息，计算得到其模长矩阵，得到表征CSI波动程度的向量(方差)，以此判断室内的安全程度。

综上，检索的结论是：国内外在基于WIFI的人员检测技术方面的研究已经取得了一定的成果，但尚未有相应的产品面世。而且，该类技术本身仍然存在一些问题需要解决。例如，在实际环境中，由于非人员出现造成的环境变化、无线设备自身功率自适应均会对无线信号产生影响，使人员检测模块会因此出现漏报或误报等情况；另外，室内各种材料的物体对信号产生的反射、折射和散射对WIFI感知精度造成很大的影响。因而，如何利用WIFI无线信号进行人员检测是一个亟待解决的问题。

发明内容

要解决的技术问题