用菲涅尔区模型探究WiFi感知系统的稳定性

牛 凯，张扶桑，吴 丹，张大庆+

1.北京大学信息科学技术学院高可信软件技术教育部重点实验室，北京100871

2.北京大学（天津滨海）新一代信息技术研究院，天津300450

3.中国科学院软件研究所计算机科学国家重点实验室，北京100190

近年来，WiFi 非接触感知因在健康监护、新型人机交互、行为识别等领域有着广泛的应用前景，受到了工业界和学术界的广泛关注[1-3]。基于WiFi 非接触感知主要通过复用无处不在的WiFi 无线信号，可在人不携带任何传感设备的条件下进行行为和生理特征的非侵扰感知，贴合普适计算的远景和理念，即将感知融入人们的日常生活中，让感知计算更嵌入、更适合、更自然，使得人们可以在无需意识到它们存在的情况下使用它们[4]。WiFi 无线感知基本原理是在室内环境，射频信号的传输受到物理空间约束，导致信号从发射端经由多条路径到达到接收端。一方面，物理空间约束了射频信号的传播，另一方面，到达接收端的射频信号也记录了它所穿越的物理空间的特征[1,5]。当人在物理空间中时，人体对信号的反射、衍射会引入额外的路径。因此，人的活动对射频信号的传播所造成的影响，会被到达接收端的信号所刻画。通过将这些信号的变化与人的不同活动之间建立映射关系，就奠定了基于Wi-Fi 信号的非接触活动感知的基本思路。

利用上述思路，研究人员开发了各类WiFi 感知应用，以感知活动的粒度不同，可以分为细粒度活动识别，包括人的呼吸心跳[6-11]、手势[12-14]、唇语[15]等；……