随着物联网技术的普及,利用无线设备进行设备定位、人体行为识别等感知已经成为了行业的研究热点。但是,在现有的无线感知系统中,仍然存在着无线感知数据获取误差较大的问题,这主要是由于1)无线信号极容易受到外界环境的干扰。2)无线设备部署的环境往往较为复杂,变化较快。误差较大的无线感知数据获取会直接导致无线感知结果的偏差,例如对物体定位的误差较大,无法区分用户相近的动作等。对此,许多研究者提出了多种解决思路,包括利用超宽带的方式将到达时间最先的信号作为准确信号,基于提前训练的方式消除环境变量等等,但这些方式都需要额外且昂贵的硬件设备,且可能不适用于变化的外界环境。为了解决上述问题,在动态的外界环境下获取更准确的无线感知数据,课题组提出了基于多信道信息融合的准确感知数据获取方法。该方法在不改变现有的商用设备的基础上,利用射频标签在多个信道上的相位信息的内在关联性,构建无线信号传播模型,求解准确的相位信息即运动信号强度信息。准确的相位信息和信号强度信息获取是许多无线感知系统的基础,本课题组在绑定式定位,人体行为识别等相关感知系统中都进行了相关的实验。在不改变实验方法,仅更换数据源的情况下,本系统能够将无线三维定位精度降到6~8厘米内,将人体行为识别精度提高10%~20%,实现了更加准确、普适的无线感知。细节如图1所示,该研究成果形成的论文“A Universal Method to Combat Multipaths for RFID Sensing”发表在CCF A类国际会议IEEE INFOCOM 2020。
图1. 通过拟合多信道信号进行信道估计