16、无线传感技术：从人体跟踪到动作方向推断

无线传感技术：从人体跟踪到动作方向推断

在当今科技飞速发展的时代，无线传感技术在多个领域展现出了巨大的应用潜力，尤其是在人体跟踪和动作识别方面。本文将深入探讨相关技术的发展现状，重点介绍Widar2.0系统以及WiDance系统的创新之处。

无线传感技术概述

无线传感主要研究射频（RF）信道特性，通过分析这些特性来获取环境中的各种信息，包括位置、速度等语法信息，以及人类活动等语义信息。目前，相关研究主要集中在设备定位、无设备跟踪和基于Wi-Fi的手势与活动识别等方面。

不同定位与跟踪技术分析

• 基于设备的定位
  • 传统方法 ：通常要求物体携带发射RF信号的设备，利用精细的信道状态信息（CSI）计算信号参数，如到达角（AoA）和飞行时间（ToF）。例如，SpotFi应用JADE算法联合估计主入射信号的AoA和相对ToF；Splicer拼接多个Wi-Fi信道的CSI测量值，以获得亚纳秒级的到达时间差（TDoA）进行精确定位；Chronos通过利用跨越多个Wi-Fi信道的子载波之间的相位差计算精确的亚纳秒级ToF；WiCapture通过对发射机运动引起的CSI相位变化进行建模，实现厘米级的跟踪精度。然而，由于Wi-Fi收发器不同步，这些方法需要不规则的通信步骤来拼接多个信道以进行准确的ToF估计。
  • Widar2.0的优势 ：与传统方法不同，Widar2.0充分利用Wi-Fi信道的多径特性，仅通过正常的数据包传输就能计算反射路径的ToF。