基于无线信道状态信息的自动报警装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于无线信道状态信息的自动报警装置及方法，该无线信道状态信息为无线通信网络中发射终端和接收终端之间的通信子载波的信道状态信息，该自动报警装置包括：报警模块，报警模块用于获取信道状态信息，并根据信道状态信息对无线通信网络覆盖区域中的人员手势或人员动作进行识别，以及根据识别结果生成报警信息；通讯模块，通讯模块用于接收报警信息，并根据报警信息进行报警。根据本发明专利技术的自动报警装置，能够方便有效地实现自动报警，且成本较低。

Automatic alarm device and method based on wireless channel state information

The invention discloses an automatic alarm device and a method based on wireless channel state information. The wireless channel state information is channel state information of communication subcarrier between transmitting terminal and receiving terminal in wireless communication network. The automatic alarm device comprises an alarm module which is used to obtain channel state information. According to the channel state information, it identifies the gestures or actions of the people in the coverage area of the wireless communication network, and generates the alarm information according to the recognition results. The communication module is used to receive the alarm information and alarm according to the alarm information. According to the automatic alarm device of the invention, the automatic alarm can be realized conveniently and effectively, and the cost is low.

【技术实现步骤摘要】
基于无线信道状态信息的自动报警装置及方法
本专利技术涉及无线通信
，特别涉及一种基于无线信道状态信息的自动报警装置和一种基于无线信道状态信息的自动报警方法。
技术介绍
家居安防一直是人们关注的问题，随着科技的发展，人们对于安防的要求也是越来越高，主流的报警系统都是基于按键式的主动报警和基于传感器的被动报警。通过按键式的主动报警存在一定的局限性。在监测大片的区域时，基于传感器的被动报警，需要在监测区域内布置一定数量的传感器，而随着传感器的数量的增加，会增加成本的支出，而且基于传感器的被动报警系统也需要人通过按钮来拨通通讯设备进行报警，当人身自由被限制的情况下，会存在一定的局限性。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决报警系统成本高、报警不方便等技术问题，为此，本专利技术的一个目的在于提出一种基于无线信道状态信息的自动报警装置，能够方便有效地实现自动报警，且成本较低。本专利技术的第二个目的在于提出一种基于无线信道状态信息的自动报警方法。为达到上述目的，本专利技术第一方面实施例提出的基于无线信道状态信息的自动报警装置，其中，所述无线信道状态信息为无线通信网络中发射终端和接收终端之间的通信子载波的信道状态信息，所述自动报警装置包括：报警模块，所述报警模块用于获取所述信道状态信息，并根据所述信道状态信息对所述无线通信网络覆盖区域中的人员手势或人员动作进行识别，以及根据识别结果生成报警信息；通讯模块，所述通讯模块用于接收所述报警信息，并根据所述报警信息进行报警。根据本专利技术实施例的基于无线信道状态信息的自动报警装置，报警模块可获取信道状态信息，并根据信道状态信息对无线通信网络覆盖区域中的人员手势或人员动作进行识别，以及根据识别结果生成报警信息，通讯模块可根据报警信息进行报警，由此，利用信道状态信息作为动作识别的物理量，具有稳定、可靠、精度高、无识别盲区等优点，合理利用了现有的无线通信设备，成本低，易于普及，且无需人体携带任何有源设备，进一步降低了成本，总体而言，本专利技术实施例的自动报警装置，能够方便有效地实现自动报警，且成本较低。另外，根据本专利技术上述实施例提出的基于无线信道状态信息的自动报警装置还可以具有如下附加的技术特征：进一步地，所述报警模块包括：数据处理单元，用于对所述信道状态信息进行数据预处理；连续动作识别单元，用于通过连续动作识别算法对进行数据预处理后得到的信道状态信息数据进行连续动作识别，以得到有效动作数据段；动作分割单元，用于对所述有效动作数据段进行分割以得到多个单独动作数据；识别单元，用于根据所述单独动作数据和深度学习算法识别所述人员手势或所述人员动作。具体地，所述信道状态信息由所述接收终端以预设采样频率进行采样得到，每次采样得到的信道状态信息数据表示为一个矩阵，所述数据处理单元用于：通过Hampel滤波器、Butterworth滤波器对所述信道状态信息数据进行降噪处理；通过加权移动平均法对进行降噪处理后的信道状态信息数据进行重构。具体地，所述连续动作识别单元用于：通过预设窗口大小的滑动窗口以预设步长截取进行数据预处理后得到的信道状态信息数据，以得到多个分割矩阵；将每个所述分割矩阵与自身的转置相乘，以得到对应的相关矩阵；计算每个相关矩阵的特征值和特征向量，并判断多个相关矩阵的特征值和特征向量的变化情况；根据所述变化情况确定是否有特定动作或大幅动作，以确定所述有效动作数据段。具体地，所述动作分割单元用于：预估所述有效动作数据段中每个动作的起始点和结束点，得到预估集合：其中，分别为预估的第i个动作的起始点和结束点，且构成一个数据对；设定安全间隔参数Tb，并通过所述安全间隔参数对所述预估集合中的每个数据对进行扩展，得到新的集合：以根据所述新的集合得到多个单独动作数据。具体地，所述识别单元中存储有样本数据集，其中，预先将表示各个人员手势和人员动作的样本数据在深度学习算法中学习，并提取对应的样本特征向量，以根据所述样本特征向量建立所述样本数据集，所述识别单元用于：利用深度学习算法对每个所述单独动作数据进行训练，以得到相应待识别动作的特征向量；将所述待识别动作的特征向量与所述样本数据集中的样本特征向量进行比较，以识别所述人员手势或所述人员动作。进一步地，所述报警模块还包括：主动报警单元，所述主动报警单元用于在所述识别单元识别出所述人员手势时，根据所述人员手势识别出报警号码，并将所述报警号码发送至所述通讯模块；被动报警单元，所述被动报警单元用于在所述识别单元识别出所述人员动作时，进一步判断所述人员动作的类型，并在根据所述人员动作的类型判断发生危险时生成相应的警情信息，以及将所述警情信息发送至所述通讯模块。进一步地，所述通讯模块在接收到所述报警号码时进行拨号报警，并在接收到所述警情信息时向相应的接警机构进行报警。为达到上述目的，本专利技术第二方面实施例提出了一种基于无线信道状态信息的自动报警方法，其中，所述无线信道状态信息为无线通信网络中发射终端和接收终端之间的通信子载波的信道状态信息，所述自动报警方法包括：获取所述信道状态信息；根据所述信道状态信息对所述无线通信网络覆盖区域中的人员手势或人员动作进行识别，并根据识别结果生成报警信息；根据所述报警信息进行报警。根据本专利技术实施例的基于无线信道状态信息的自动报警方法，可获取信道状态信息，并根据信道状态信息对无线通信网络覆盖区域中的人员手势或人员动作进行识别，以及根据识别结果生成报警信息，并可根据报警信息进行报警，由此，利用信道状态信息作为动作识别的物理量，具有稳定、可靠、精度高、无识别盲区等优点，合理利用了现有的无线通信设备，成本低，易于普及，且无需人体携带任何有源设备，进一步降低了成本，总体而言，本专利技术实施例的自动报警方法，能够方便有效地实现自动报警。另外，根据本专利技术上述实施例提出的基于无线信道状态信息的自动报警方法还可以具有如下附加的技术特征：进一步地，根据所述信道状态信息对所述无线通信网络覆盖区域中的人员手势或人员动作进行识别，具体包括：对所述信道状态信息进行数据预处理；通过连续动作识别算法对进行数据预处理后得到的信道状态信息数据进行连续动作识别，以得到有效动作数据段；对所述有效动作数据段进行分割以得到多个单独动作数据；根据所述单独动作数据和深度学习算法识别所述人员手势或所述人员动作。附图说明图1为根据本专利技术一个实施例的无线通信网络的结构示意图；图2为根据本专利技术一个实施例的基于无线信道状态信息的自动报警装置的方框示意图；图3为根据本专利技术一个实施例的基于无线信道状态信息的自动报警装置的结构示意图；图4为根据本专利技术一个实施例的基于无线信道状态信息的自动报警方法的流程图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。下面结合附图来描述本专利技术实施例的基于无线信道状态信息的自动报警装置及方法。本专利技术实施例的无线信道状态信息为无线通信网络中发射终端和接收终端之间的通信子载波的信道状态信息。其中，无线通信网络可为WIFI(WirelessFidelity，一种无线局域网)，发射终端可包括路由本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于无线信道状态信息的自动报警装置，其特征在于，所述无线信道状态信息为无线通信网络中发射终端和接收终端之间的通信子载波的信道状态信息，所述自动报警装置包括：报警模块，所述报警模块用于获取所述信道状态信息，并根据所述信道状态信息对所述无线通信网络覆盖区域中的人员手势或人员动作进行识别，以及根据识别结果生成报警信息；通讯模块，所述通讯模块用于接收所述报警信息，并根据所述报警信息进行报警。

【技术特征摘要】
1.一种基于无线信道状态信息的自动报警装置，其特征在于，所述无线信道状态信息为无线通信网络中发射终端和接收终端之间的通信子载波的信道状态信息，所述自动报警装置包括：报警模块，所述报警模块用于获取所述信道状态信息，并根据所述信道状态信息对所述无线通信网络覆盖区域中的人员手势或人员动作进行识别，以及根据识别结果生成报警信息；通讯模块，所述通讯模块用于接收所述报警信息，并根据所述报警信息进行报警。2.根据权利要求1所述的基于无线信道状态信息的自动报警装置，其特征在于，所述报警模块包括：数据处理单元，用于对所述信道状态信息进行数据预处理；连续动作识别单元，用于通过连续动作识别算法对进行数据预处理后得到的信道状态信息数据进行连续动作识别，以得到有效动作数据段；动作分割单元，用于对所述有效动作数据段进行分割以得到多个单独动作数据；识别单元，用于根据所述单独动作数据和深度学习算法识别所述人员手势或所述人员动作。3.根据权利要求2所述的基于无线信道状态信息的自动报警装置，其特征在于，所述信道状态信息由所述接收终端以预设采样频率进行采样得到，每次采样得到的信道状态信息数据表示为一个矩阵，所述数据处理单元具体用于：通过Hampel滤波器、Butterworth滤波器对所述信道状态信息数据进行降噪处理；通过加权移动平均法对进行降噪处理后的信道状态信息数据进行重构。4.根据权利要求3所述的基于无线信道状态信息的自动报警装置，其特征在于，所述连续动作识别单元具体用于：通过预设窗口大小的滑动窗口以预设步长截取进行数据预处理后得到的信道状态信息数据，以得到多个分割矩阵；将每个所述分割矩阵与自身的转置相乘，以得到对应的相关矩阵；计算每个相关矩阵的特征值和特征向量，并判断多个相关矩阵的特征值和特征向量的变化情况；根据所述变化情况确定是否有特定动作或大幅动作，以确定所述有效动作数据段。5.根据权利要求4所述的基于无线信道状态信息的自动报警装置，其特征在于，所述动作分割单元具体用于：预估所述有效动作数据段中每个动作的起始点和结束点，得到预估集合：其中，分别为预估的第i个动作的起始点和结束点，且构成一个数据对；设定安全间隔参数Tb，并通过所述安全间隔参数对所述预估集合中...

【专利技术属性】
技术研发人员：高守婉，张宝琳，杨旭，宋长泽，李鸣，陈莹，周公博，牛强，陈朋朋，徐秀，熊方圆，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32