基于家庭WiFi的室内漏水检测

发布时间：2024-02-21 14:34

　　随着无线传感系统和无线网络技术的提高,使用无线信号进行人机交互、行为识别、非接触式感知检测在无线传感领域越来越受到重视。针对在家庭环境中经常发生漏水意外,提出一种使用商业WiFi信号进行实时检测漏水的系统。主要利用商业WiFi信号中的信道状态信息,通过接收信号捕获由物体的不同特性引起的信号变化,并进行三步处理:数据预处理、特征提取、机器学习分类,以达到能够实时检测漏水的目标,革新传统漏水检测系统。为了证明所提出的系统的分类模型适用于任意普通家庭环境,最后进行了实际测试并输出结果,验证了该系统的可行性。

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【部分图文】：

图7不同发包率下有无漏水分类正确率

图6使用机器学习训练得到的分类结果

图1室内复杂环境漏水改变现有的无线信道

电磁波在传播过程中，会在室内的墙体和其他家具等多条路径中反射，实际的电磁波的传播信道中存在多条传输路径。如图1所示，漏水形成的水体改变了现有WiFi环境的多径效应并导致了不同的无线信道。无线信号在两种介质交汇边界产生损耗，一部分穿透，一部分反射[10-12]。当发射信号垂直入射水....

图2同一天线不同子载波在有无漏水环境下的信号幅度

如图2所示，可以看出无线信号原始数据的CSI幅度在有无漏水的环境中发生的变化，漏水环境下信号的幅度小于正常环境下信号的幅度。2基于WiFi的室内漏水检测方法

图3模型架构

使用Kalman滤波器从一系列包含杂讯的测量中，估计动态系统的状态。通过输入的系统观测量估计随机信号，得到的估计值作为信号的输出，最终得到平滑的信号。为了不模糊CFR信号中可能出现的上升/下降沿，本文使用[14]中提出的小波滤波器，对每个CFR序列应用“db4”小波变换，并仅使用....

本文编号：3905558