（文章來(lái)源：Tech Xplore）
紐約雪城大學(xué)的研究者們最近發(fā)明了一種通過(guò)分析周圍環(huán)境的射頻信號(hào)來(lái)檢測(cè)給定環(huán)境中人們的出席情況的系統(tǒng)。arXiv雜志預(yù)先發(fā)表的一篇文章介紹了這一基于大量射頻數(shù)據(jù)訓(xùn)練的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)新系統(tǒng)。進(jìn)行這項(xiàng)研究的一名研究者Biao Chen對(duì)TechXplore說(shuō)：“最初，我們嘗試?yán)?a target="_blank">深度學(xué)習(xí)分析無(wú)源射頻信號(hào)檢測(cè)戶外無(wú)人機(jī)。但結(jié)果不盡如人意——某些天有效果，隔幾天又不好用了?！?/p>

Chen和他的團(tuán)隊(duì)成員在研發(fā)一個(gè)可以檢測(cè)室外環(huán)境中是否有無(wú)人機(jī)存在的系統(tǒng)進(jìn)行了一段時(shí)間的嘗試。然而，他們不久便意識(shí)到僅僅通過(guò)分析無(wú)源射頻信號(hào)來(lái)持續(xù)檢測(cè)無(wú)人機(jī)是不可能的，因?yàn)樗麄儫o(wú)法控制無(wú)人機(jī)的周圍環(huán)境。該系統(tǒng)被設(shè)計(jì)為抽取由無(wú)人機(jī)移動(dòng)產(chǎn)生的傳輸信號(hào)變化射頻特征，但因此也會(huì)受到駛過(guò)的車輛、遛狗的行人以及其他任何進(jìn)入周圍環(huán)境的物體影響。

Chen解釋道：“在無(wú)人機(jī)實(shí)驗(yàn)中，我們始終無(wú)法獲得一致的結(jié)果。然而，我們開(kāi)發(fā)的學(xué)習(xí)系統(tǒng)很容易適應(yīng)室內(nèi)應(yīng)用，室內(nèi)環(huán)境更容易控制和校準(zhǔn)。這最終引導(dǎo)我們開(kāi)發(fā)出一款以深度學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)，利用周圍WiFi信號(hào)來(lái)檢測(cè)‘在場(chǎng)’情況的系統(tǒng)?！?/p>

房間內(nèi)以及其他室內(nèi)環(huán)境中人們的在場(chǎng)情況可通過(guò)多種方式改變射頻信號(hào)的傳播。通過(guò)預(yù)處理射頻信號(hào)測(cè)量結(jié)果，研究者們可以生成“圖像”來(lái)描述信號(hào)，反之又可以通過(guò)這些“圖像”來(lái)分析在一個(gè)特定環(huán)境中人們的在場(chǎng)情況。之后他們利用大量的數(shù)據(jù)對(duì)卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，其中包括振幅和相位信息，這是射頻信號(hào)的兩個(gè)重要特性。一段時(shí)間后，深度學(xué)習(xí)算法學(xué)會(huì)了通過(guò)分析信道狀態(tài)信息（CSI）分辨特定環(huán)境中有人和無(wú)人的狀態(tài)。

“利用WiFi，藍(lán)牙，蜂窩信號(hào)這些無(wú)處不在的射頻信號(hào)來(lái)獲取情境感知信息，實(shí)現(xiàn)了現(xiàn)有射頻基礎(chǔ)設(shè)施的增值?！盋hen說(shuō)，“比方說(shuō)在占用率檢測(cè)中，射頻傳感可以是一種低成本且無(wú)額外基礎(chǔ)設(shè)施的替代方案，也可以是對(duì)現(xiàn)有方法的補(bǔ)充?！?/p>

Chen和他的團(tuán)隊(duì)成員利用現(xiàn)有的WiFi設(shè)備在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行了一系列試驗(yàn)對(duì)該卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行評(píng)估。他們的系統(tǒng)幾乎在所有的情況下都能準(zhǔn)確地檢測(cè)到人類的存在，效果優(yōu)于幾種最先進(jìn)的被動(dòng)紅外傳感器。未來(lái)，該系統(tǒng)將會(huì)衍生出許多有用的應(yīng)用。比如說(shuō)，它可以用于檢測(cè)人類在一個(gè)受限制或者一個(gè)私人領(lǐng)域內(nèi)的存在情況。獲取與占用率和人們的實(shí)時(shí)在場(chǎng)數(shù)據(jù)也有助于提高建筑的智能化，減少能源的消耗（例如用于空調(diào)的采暖與通風(fēng)以及控制照明）。

“深度學(xué)習(xí)常被吹捧為是利用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的，”Chen說(shuō)，“但另一方面，對(duì)數(shù)據(jù)處理的要求（無(wú)論對(duì)于數(shù)量還是質(zhì)量）也是壓倒性的。為了使技術(shù)真正實(shí)用，最終用戶不應(yīng)承受數(shù)據(jù)收集和處理所帶來(lái)的負(fù)擔(dān)。因此，我們目前和今后的工作將著重于實(shí)現(xiàn)不需要收集運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)就能獲得可靠的存在情況檢測(cè)結(jié)果。”
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