面向室内健康监测的Wi-Fi人体状态被动感知技术研究

来源 :北京邮电大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zbt_25
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在全球遭受新冠肺炎疫情影响的现实背景下,人们越来越重视自身的身心健康需求。这一现状不仅让人们追求更积极健康的生活方式,同时也促进对健康监测技术的研究。无线通信技术的发展,使非接触式的Wi-Fi无线感知技术研究近年来日渐火热,在室内健康监测这一具体应用上催生出诸多研究。本文利用Wi-Fi的物理层信道状态信息(Channel State Information,CSI),将室内环境下人体活动状态按照运动尺度量级分为细粒度和粗粒度状态,以呼吸状态和行走轨迹为例展开Wi-Fi被动感知的技术研究。针对人体呼吸这一细粒度状态,本文结合Wi-Fi感知的数学理论模型和学习算法,提出一种人体呼吸状态感知检测算法,主要分为人体活动状态检测模块和呼吸状态监测模块,其中人体活动状态检测基于朴素贝叶斯分类器,对CSI数据计算获得的多普勒频谱进行特征提取和分类。呼吸状态检测模块定义呼吸噪声比选取感知最为敏感的幅度相位数据流,以获取呼吸状态曲线。为检测呼吸异常模式,本文对呼吸骤停时间段的数据进行分类。搭建实验平台,采集数据进行实验,衡量系统对检测人体活动状态和呼吸状态的准确性。实验中活动状态检测模块的分类准确性在93%以上,算法获得的呼吸状态曲线与真实呼吸数据相关系数达80%。针对室内行走轨迹这一粗粒度状态,本文提出一种基于粒子滤波的行走轨迹无源追踪算法。算法首先获取人体行走时的CSI测量值矩阵,利用子载波相关性提取行走动作的主成分,基于空间-时间平滑后的MUSIC算法计算人体反射信号的到达角。同时利用接收天线上共轭相乘后的复数相位,获取多普勒频率偏移。将两信号参数代入到人体行走状态系统模型,通过粒子滤波器递推迭代对人体行走轨迹进行估计。搭建原型系统进行实验,信号参数提取算法性能相较对照组算法有较大提升,整体轨迹追踪的中位误差为41.8cm,达到目前研究领域的分米级精度。
其他文献
伴随着我国经济的快速发展和城市化进程的不断加速,环境保护与生态建设问题越来越受到全社会的普遍关注。在生态环境的建设与修复工作中,营林绿化是提高绿化面积、保障生态平衡、防止水土流失的有效手段,同时营林绿化也具有较高的经济价值与社会价值。要提升营林绿化的水平,就要重视营林绿化的规划工作,从整体层面做好统筹,加强林业技术的推广与应用,改变粗放式的营林造林模式,加大资金、技术与优秀人才的投入,注重对林业资源的保护,解决当前营林绿化工作中存在的问题,从而为营林绿化工作的开展谋求一条可持续发展之路,为我国生态环境的建
在传统林业育苗栽培管理技术当中,对于人工林质量与面积皆有着极大程度制约,而在现代化背景下,若想为苗木成活率提供有力保障,便需与当前现代化林业育苗栽培管理技术相结合,并在实际应用过程中对细节严加把控,从而为提升林业育苗栽培管理技术水平与质量打下坚实基础。
本研究分析了在不同水分和肥料条件下生长的两种乡土树种(马尾松和荷木)10年的茎高和根茎直径(RCD)。调查的持续时间足够长,可以提供这些树种适应台阶恶劣环境条件的可靠指示。结果表明,尽管马尾松需要额外灌溉的支持才能达到最佳生长性能,但这两个物种都可以用于环境恢复项目。另一方面,即使降雨是唯一的水源,荷木也表现出良好的生长性能。然而,与荷木相比,马尾松更高的水分利用率似乎可以通过更快的地面覆盖来补偿。移植前向土壤中添加肥料并不能改善两个物种的生长性能。
树木移植栽培一直以来都是林业绿化中一个重要环节,且在实现有效的林业绿化方面具有不可替代的作用。作为林业绿化工作人员,需要注重树木移植栽培工作的落实,充分把握树木移植栽培中相关的技术要点,以确保树木移植栽培工作得到技术上的有效支持,促使树木移植栽培效果显著。本文主要从林业绿化树木移植栽培的意义、移植栽培技术内容及技术要点等方面进行分析。
在园林绿化施工的全过程中,园林植被的种植施工过程非常重要。园林绿化的施工技术人员针对园林绿化植被是否能够进行正确的种植养护管理,直接关系到园林绿化施工的总体实施成效。本文重点探讨了园林绿化施工种植中的基本技术运用手段要点,合理给出园林绿化工程的种植养护工作改进思路。
随着我国社会现代化发展,人们的生活质量和经济水平都得到了极大的提高,人们更加重视生态环境的建设。为了给人们创造有利的生活条件并确保生态系统的平衡发展,我国有关部门正在积极建设林业工程项目,并不断引进先进的技术和专业化的人才,来对森林育苗技术要点进行全面综合性分析,进而不断扩大森林面积和提高生态系统的稳定性,减少自然资源浪费,促进人与自然和谐共处。
在信息时代快速发展的背景下,信息技术与社会上的很多专业及领域均实现了有效结合,其中与林业建设的结合就是较重要的一个方面,促使林业信息化建设的实现,是当前林业建设的必然趋势。与此同时,在现代林业建设中,还需要有效进行森林资源管理,为森林资源的更好利用提供有力依据及支持。因此,林业工作人员需要在这两个方面加强投入,使这两个方面工作得到理想的效果。
近年来,人类活动加剧了生态环境的破坏,人们也逐步意识到林业在环境保护与生态恢复方面的重要作用,因此积极开展各种植树造林工作显得非常重要。但是,盲目的林业规划与造林不仅会影响区域的发展,而且不利于林业经济、社会与生态效益的统一,为保障良好的林业发展态势,林业部门在开展林业活动的过程中,需遵守相应的标准。基于此,本文中笔者就新时代下林业规划设计与造林技术展开研究。
当前地方营造林存在数量与质量矛盾、生长量与采伐量矛盾、公益性与经济性矛盾,且后期管护不到位。对此,需根据当前地方营造林存在的问题提出具有针对性的改进策略。本文对此进行详细论述,旨在提高营造林经济效益,增加林农户经济收入,兼顾造林经济效益与生态效益融合发展,为地方营造林工作提供参考。
为了保证天然林资源保护项目中森林管护水平的提升,有必要认识到森林管护的重要性,认识到当前天然林保护项目的特点和要求,同时必须将森林管理和保护工作结合起来,以形成科学的森林管理和保护工作计划,使天然林资源具有更大的价值。本文分析了天然林资源保护项目中森林管理和保护所面临的挑战和发展策略。