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隨著社會經濟的快速發(fā)展，人們對家居環(huán)境的安全性、舒適度要求不斷提高，智能家居系統(tǒng)應運而生。傳統(tǒng)的家居防盜方法，如防盜門和防盜網已經不能滿足人們的需求。同時，隨著人員無序流動與日俱增，社會不安定因素隨之增加，刑事案件特別是入室盜竊高發(fā)，因此智能化的防盜系統(tǒng)已成為研究熱點。

目前，比較成熟的智能家居防盜監(jiān)測方法主要有兩大類：一類是基于傳感器的方法，具有安裝不方便的缺點；另一類是基于視頻圖像的方法，涉及人們隱私且無法解決遮擋的問題。同時，以上兩種方法都需要為每個被監(jiān)測的門窗配備相應的設備，成本和工作量都相當大。

信息技術的高速發(fā)展對人們的生活方式產生了深刻影響，與藍牙技術一樣，同屬于短距離無線技術的WiFi（WirelessFidelity）已得到普遍應用，并給人們的工作生活帶來了極大便利，如上班族們在麥當勞、肯德基、星巴克中瀏覽網頁、新聞工作者們在會議現(xiàn)場發(fā)回稿件、普通人在家中隨心所欲地用手機或筆記本電腦無線上網，WiFi早已無處不在。

基于當前WiFi普及率高，低成本、不受墻體家具遮擋影響、不涉及人們隱私等優(yōu)點，福州大學物理與信息工程學院學者郭阿英、許志猛、余向陽提出了一種基于WiFi信道狀態(tài)信息（channel state information，CSI）的智能家居防盜監(jiān)測方法，通過采集WiFi信號的信道狀態(tài)信息，利用卡爾曼濾波實現(xiàn)數(shù)據(jù)的去噪，采用K最鄰近算法進行分類，最終實現(xiàn)靜態(tài)、開門、開窗3種室內環(huán)境的監(jiān)測，達到智能家居防盜監(jiān)測的目的。

截至目前，該方法利用普適的WiFi設備實現(xiàn)了較高的監(jiān)測識別率，填補了當前無線信號對于智能家居防盜監(jiān)測的空白。相關論文已發(fā)表于2019年第12期《電氣技術》，其題目為《一種基于信道狀態(tài)信息的智能家居防盜監(jiān)測方法》。

CSI的收集由兩臺配備有無線網卡的計算機實現(xiàn)，由天線進行數(shù)據(jù)的發(fā)射和接收，如系統(tǒng)框圖（圖1所示）所示。室內環(huán)境的改變會引起信號CSI的改變，由接收端獲取到CSI。WiFi信號的CSI數(shù)據(jù)帶有很多噪聲，為了提高環(huán)境監(jiān)測的準確率，該團隊通過卡爾曼濾波去噪（一種去除噪聲還原真實數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理技術），基于信號的幅度進行特征矩陣提取，再將特征矩陣輸入至KNN（K-nearest neighbor）分類器，實現(xiàn)家居防盜監(jiān)測。

圖1 系統(tǒng)框架圖

為了驗證這一方法的可行性，該研究團隊模擬了比較簡單的場景進行測試。研究發(fā)現(xiàn)，靜態(tài)環(huán)境下CSI幅值趨于穩(wěn)定；當環(huán)境發(fā)生變化時，CSI的幅值波動比較劇烈。在動態(tài)的環(huán)境中，靜止的識別率最低，但也可達到88%；開門的識別率最高，為100%。由于該測試環(huán)境是動態(tài)環(huán)境，室外人員的走動或室內人員的行為都會對CSI產生影響。未來，利用該方法還可進一步研究其他因素對于環(huán)境監(jiān)測的影響，比如窗簾的影響，以實現(xiàn)更加實用的環(huán)境監(jiān)測。