Zimu Zhou et al.: SensorlessSensing

Zimu Zhou et al.: SensorlessSensingwithWiFi 3
2.2 Channelstateinformation Since RSS is only a MAC layer feature, recent efforts have dived into the PHY layer to combat the impact of multipath. Multipath propagation can be depicted by Channel Impulse Response (CIR). Under the timeinvariantassumption,CIRcanbemodeledasatemporal linear filter: h./ D N X iD1 aieji ı . i/ (1) where ai, i, and i denote the amplitude, phase, and delay of the i-th path. N is the number of paths and ı./istheDiracdeltafunction.Eachimpulserepresents apropagationpathresolvablebytimedelays.Multipath propagation also leads to constructive and destructive phasesuperposition,whichexhibitsfrequency-selective fading. Therefore multipath propagation can also be characterized by Channel Frequency Response (CFR), the Fourier transform of CIR given infinite bandwidth. Obtaininghigh-resolutionCIRorCFRofteninvolves dedicated channel sounders. Yet the physical layer of WiFi, especially Orthogonal Frequency Division Multiplex (OFDM) based WiFi standards (e.g., IEEE 802.11a/g/n), offers a sampled CFR at the granularity of subcarriers. With only slight firmware modification and commercial WiFi network interface cards[12], these sampledversionsofCFRmeasurementscanberevealed toupperlayersintheformatofCSI.EachCSIestimates the amplitude and phase of one OFDM subcarrier: H.fk/ DkH.fk/kej†H (2) where H.fk/ is the CSI at the subcarrier of central frequency fk, amplitudekH.fk/k, and phase†H. 2.3 RSSvs. CSI Compared with RSS, CSI is able to depict multipath propagation to certain extent, making it an upgrade for RSS. Analogously speaking, CSI is to RSS what a rainbow is to a sunbeam. As shown in Fig. 2, CSI
Fig.2 AnanalogousillustrationofRSSandCSI.
separates signals of different wavelengths via OFDM, while RSS only provides a single-valued amplitude of superposed paths. As physical layer information, CSI conveys channel information invisible in MAC layer RSS. On one hand, CSI estimates CFR on multiple subcarriers, thus depicting the frequencyselective fading of WiFi channels. On the other hand, CSImeasuresnotonlytheamplitudeofeachsubcarrier, but its phase as well. Thus CSI provides richer channel information in the frequency domain. Since CIR is the inverse Fourier transform of CFR, CSI also enables coarse-grained path distinction in the time domain. CSIbringsmorethanricherinformation.Withproper processing, CSI can exhibit site-specific patterns in different environments, while retaining stable overall structure in the same environment. Hence we may extract finer-grained and more robust signal features from CSI via machine learning and signal processing, rather than obtain only a single value by simply adding up the amplitudes over subcarriers (a similar processing approach as RSS). Although currently CSI is only accessible on certain platforms, the continuing popularity of WiFi and its ubiquitous deployment still make CSI a relatively pervasive signal feature. However, the resolution of CSI is limited by the operating bandwidth of WiFi. Even with a bandwidth of 40MHz (IEEE 802.11n with channel bounding), its time resolution still fails to distinguish individual paths. We envision WiFi standards with increasingly wider bandwidth (e.g., IEEE 802.11ac) would provide finer-grained multipath propagation information in future. 3 SensorlessSensingviaWiFi How does CSI benefit wireless sensing? As an upgrade forRSS,itisnaturaltoadoptCSItoboostperformance of RSS-based sensing applications. For instance, in RSS-based localization, RSS can be used as either a location-specific fingerprint or to calculate the distance between the mobile client and the access point. Similarly, CSI can be employed as a finergrained fingerprint as it carries both amplitude and phase information across subcarriers; or for more accurate ranging by accounting for frequency-selective fading. Here we refer interested readers to Ref. [13] for a more comprehensive overview on CSI-based indoor localization. To sum up, RSS-based applications often

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

Zimu โจวร้อยเอ็ด: SensorlessSensingwithWiFi 32.2 RSS ตั้งแต่ Channelstateinformation คือ คุณลักษณะชั้น MAC เท่านั้น พยายามล่าได้ดำดิ่งลงไปชั้น PHY ต่อสู้กับผลกระทบของ multipath เผยแพร่หลายเส้นทางสามารถอธิบายโดยการตอบสนองแรงกระตุ้นในช่อง (CIR) ภายใต้ timeinvariantassumption, CIRcanbemodeledasatemporal filter เชิงเส้น: h. / D N X iD1 aiej ฉันı. ฉัน (1) ที่ ai ฉัน และฉันจะแสดงคลื่น ขั้นตอน และความล่าช้าของเส้นผม-th N คือ จำนวนของเส้นทางและ apropagationpathresolvablebytimedelays /istheDiracdeltafunction.Eachimpulserepresents ı เผยแพร่หลายเส้นทางยังนำไปสู่การสร้างสรรค์ และทำลาย phasesuperposition จาง whichexhibitsfrequency เลือก จึง เผยแพร่หลายเส้นทางสามารถยังสามารถโดดเด่นโดยช่องความถี่ตอบสนอง (CFR), เป็นการแปลงฟูริเยร์ของ CIR ที่ให้แบนด์วิดท์ infinite Obtaininghigh-resolutionCIRorCFRofteninvolves โดยเฉพาะแบบช่อง ยัง ชั้นกายภาพของ WiFi โดยเฉพาะอย่างยิ่งมุมฉากความถี่ส่วนมัลติเพล็กซ์ (OFDM) ใช้ WiFi มาตรฐาน (เช่น IEEE 802.11a/g/n), ให้ CFR ตัวอย่างพนักงานของ subcarriers Modification firmware เพียงเล็กน้อยและธุรกิจ WiFi เครือข่ายการ์ด [12], เหล่านี้ sampledversionsofCFRmeasurementscanberevealed toupperlayersintheformatofCSI.EachCSIestimates คลื่น และเฟสของ subcarrier OFDM หนึ่ง: DkH.fk/kej†H H.fk/ (2) ที่ H.fk/ เป็น CSI ที่ subcarrier ของ fk ความถี่กลาง amplitudekH.fk/k และ phase†H. 2.3 RSSvs. CSI เทียบกับ RSS, CSI จะแสดงเผยแพร่หลายเส้นบางกรณี ทำให้การปรับรุ่นสำหรับ RSS พูด analogously, CSI คือการ RSS ว่ารุ้งคือซันบีม ดังแสดงในรูป 2, CSIFig.2 AnanalogousillustrationofRSSandCSIแยกสัญญาณของความยาวคลื่นต่างกันผ่าน OFDM, RSS ให้คลื่นเป็นค่าเดี่ยว superposed เส้นทางเท่านั้น เป็นข้อมูลชั้นกายภาพ CSI สื่อข้อมูลช่องสัญญาณที่มองไม่เห็นในชั้น MAC RSS บนมือ CSI ประเมิน CFR ใน subcarriers หลาย จึง แสดงจาง frequencyselective ช่อง WiFi บนมืออื่น ๆ CSImeasuresnotonlytheamplitudeofeachsubcarrier แต่เฟสด้วย จึง CSI ให้เพิ่มช่องข้อมูลในโดเมนความถี่ ตั้งแต่ CIR เป็นผกผันการแปลงฟูเรียร์ของ CFR, CSI นอกเส้นเนื้อหยาบแตกในโดเมนเวลา CSIbringsmorethanricherinformation.Withproper การประมวลผล CSI สามารถมีรูปแบบเว็บไซต์ specific ในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกัน ควบคู่โครงสร้างโดยรวมมีเสถียรภาพในสภาพแวดล้อมเดียวกัน ดังนั้น เราอาจแยกลักษณะ เนื้อ finer และแข็งมากสัญญาณจาก CSI ผ่านการเรียนรู้ของเครื่องและการประมวลผลสัญญาณ มากกว่าขอรับเพียงค่าเดียว โดยเพียงแค่เพิ่มขึ้นช่วงที่ผ่าน subcarriers (คล้ายการประมวลผลวิธีการที่เป็น RSS) แม้ว่าในปัจจุบัน CSI เข้าได้เฉพาะบางแพลตฟอร์ม ความนิยมต่อ WiFi และการปรับใช้อยู่ทุกหนแห่งยังได้ CSI คุณลักษณะสัญญาณค่อนข้างแพร่หลาย อย่างไรก็ตาม ความละเอียดของ CSI ถูกจำกัด ด้วยแบนด์วิดธ์การทำงานของ WiFi แม้จะ มีแบนด์วิธ 40MHz (IEEE 802.11 n กับช่องทางวิ่ง), ความละเอียดเวลายังไม่สามารถแยกแยะแต่ละเส้นทาง เรานึกภาพมาตรฐาน WiFi มีแบนด์วิธที่กว้างมากขึ้น (เช่น IEEE 802.11 ac) ต้องให้เนื้อ finer หลายเส้นทางการเผยแพร่ข้อมูลในอนาคต 3 วิธี SensorlessSensingviaWiFi ไม่จับของ CSI ประโยชน์ไร้สาย เป็นการปรับรุ่น forRSS, itisnaturaltoadoptCSItoboostperformance ใช้ RSS โปรแกรมตรวจจับ เช่น ในการใช้ RSS แปลภาษา RSS สามารถใช้คุณสมบัติ specific สถานใด หรือคำนวณระยะห่างระหว่างจุดการเข้าถึงไคลเอนต์แบบเคลื่อน ในทำนองเดียวกัน CSI สามารถใช้งานได้เป็นคุณสมบัติ finergrained มันมีแอมพลิจูดและเฟสข้อมูลข้าม subcarriers หรือจนถึงถูกต้องตามบัญชีสำหรับเลือกความถี่จาง นี่เราดูผู้สนใจรหัส [13] สำหรับภาพรวมครอบคลุมมากขึ้นใน CSI ใช้แปลในร่ม รวม การใช้งาน RSS มัก

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

Zimu โจว et al .: SensorlessSensingwithWiFi 3
2.2 Channelstateinformation ตั้งแต่ RSS เป็นเพียงคุณสมบัติชั้น MAC ความพยายามที่ผ่านมาได้ดำดิ่งลงไปชั้น PHY เพื่อต่อสู้กับผลกระทบของการที่ multipath การขยายพันธุ์ multipath สามารถบรรยายโดยช่อง Impulse ตอบสนอง (CIR) ภายใต้ timeinvariantassumption ที่ CIRcanbemodeledasatemporal กรอง Fi เชิงเส้น: h.?/ DNX ID1 aiej ฉัน I?.? ? I / (1) ในกรณีที่ไอหรือไม่ฉันและฉันหมายถึงความกว้างเฟสและความล่าช้าของเส้นทาง I-TH N คือจำนวนของเส้นทางและฉัน. / istheDiracdeltafunction.Eachimpulserepresents apropagationpathresolvablebytimedelays.Multipath ขยายพันธุ์ยังนำไปสู่การสร้างสรรค์และ phasesuperposition ทำลายซีดจาง whichexhibitsfrequency คัดเลือก ดังนั้นการขยายพันธุ์ multipath นอกจากนี้ยังสามารถที่โดดเด่นด้วยช่องทางตอบสนองความถี่ (CFR) ที่แปลงฟูเรียของ CIR ได้รับในแบนด์วิดธ์ Nite Fi Obtaininghigh-resolutionCIRorCFRofteninvolves ทุ่มเทซาวเดช่อง แต่ชั้นกายภาพของอินเตอร์เน็ตไร้สาย, โดยเฉพาะอย่างยิ่งฉากกองความถี่ Multiplex (OFDM) ตามมาตรฐานอินเตอร์เน็ตไร้สาย (เช่น IEEE 802.11a / g / n) มีตัวอย่าง CFR ที่เมล็ดของ subcarriers มีเพียงเล็กน้อยไอออนบวก Fi rmware Modi Fi และเครือข่าย WiFi บัตรพาณิชย์อินเตอร์เฟซ [12] เหล่านี้ toupperlayersintheformatofCSI.EachCSIestimates sampledversionsofCFRmeasurementscanberevealed กว้างและเฟสหนึ่ง OFDM subcarrier: H.fk/ DkH.fk/kej†H (2) ที่ H.fk/ เป็น CSI ที่ subcarrier ของ FK ความถี่กลาง amplitudekH.fk/k และเฟส† H 2.3 RSSvs CSI เมื่อเทียบกับ RSS, CSI สามารถที่จะแสดงให้เห็นถึงการขยายพันธุ์ multipath ที่มีขอบเขตบางอย่างทำให้การอัพเกรดสำหรับด RSS analogously พูด CSI RSS คือสิ่งที่รุ้งคือการ Sunbeam ดังแสดงในรูป 2 CSI
รูปที่ 2 AnanalogousillustrationofRSSandCSI.
แยกสัญญาณของความยาวคลื่นที่แตกต่างผ่าน OFDM ขณะ RSS เพียง แต่ให้กว้าง valued เดียวของเส้นทาง superposed ในฐานะที่เป็นข้อมูลชั้นกายภาพ, CSI บ่งบอกถึงข้อมูลที่มองไม่เห็นช่องทางในชั้น MAC RSS หนึ่งในมือ CSI ประมาณการ CFR บน subcarriers หลายจึงวาดสีซีดจาง frequencyselective ช่องทางอินเตอร์เน็ตไร้สาย บนมืออื่น ๆ , CSImeasuresnotonlytheamplitudeofeachsubcarrier แต่ขั้นตอนของมันเช่นกัน ดังนั้น CSI ให้ข้อมูลช่องทางที่ดียิ่งขึ้นในโดเมนความถี่ ตั้งแต่ CIR เป็นผกผันฟูเรียร์ของ CFR, CSI ยังช่วยให้เนื้อหยาบแตกต่างเส้นทางที่อยู่ในโดเมนเวลา การประมวลผล CSIbringsmorethanricherinformation.Withproper, CSI สามารถแสดงเว็บไซต์ที่เฉพาะเจาะจงรูปแบบ C Fi ในสภาพแวดล้อมที่แตกต่างกันขณะที่การรักษาโครงสร้างโดยรวมมีเสถียรภาพในสภาพแวดล้อมเดียวกัน ดังนั้นเราอาจดึง Fi เนอร์เนื้อละเอียดและมีประสิทธิภาพมากขึ้นคุณสมบัติสัญญาณจาก CSI ผ่านการเรียนรู้เครื่องและการประมวลผลสัญญาณแทนที่จะได้รับเพียงค่าเดียวโดยเพิ่มขึ้นช่วงกว้างของคลื่นเหนือ subcarriers (วิธีการประมวลผลที่คล้ายกันเป็น RSS) ถึงแม้ว่าในปัจจุบัน CSI สามารถเข้าถึงได้เฉพาะบนแพลตฟอร์มบางความนิยมอย่างต่อเนื่องของอินเตอร์เน็ตไร้สายและการใช้งานที่แพร่หลายของมันยังคงทำ CSI คุณลักษณะสัญญาณค่อนข้างแพร่หลาย อย่างไรก็ตามมติของ CSI ถูก จำกัด ด้วยแบนด์วิดธ์การดำเนินงานของอินเตอร์เน็ตไร้สาย ถึงแม้จะมีแบนด์วิดธ์ของ 40MHz (IEEE 802.11n ที่มีขอบเขต Channel) ให้ความละเอียดถึงเวลาที่ยังคงล้มเหลวในการแยกแยะความแตกต่างแต่ละเส้นทาง เรามองเห็นมาตรฐานอินเตอร์เน็ตไร้สายที่มีแบนด์วิดธ์ในวงกว้างมากขึ้น (เช่น IEEE 802.11ac) จะให้ข้อมูลการขยายพันธุ์ multipath Fi เนอร์เนื้อในอนาคต 3 SensorlessSensingviaWiFi อย่างไรตรวจจับ CSI Bene Fi T ไร้สาย? เป็นรุ่น forRSS, itisnaturaltoadoptCSItoboostperformance ของ RSS-based โปรแกรมตรวจจับ ยกตัวอย่างเช่นในการแปล RSS-based RSS สามารถใช้เป็นทั้งสถานที่ speci Fi C Fi ngerprint หรือการคำนวณระยะทางระหว่างลูกค้าโทรศัพท์มือถือและจุดเชื่อมต่อ ในทำนองเดียวกัน CSI สามารถใช้เป็น Fi nergrained Fi ngerprint เป็นจะดำเนินการทั้งความกว้างและเฟสข้อมูลทั่ว subcarriers นั้น หรือถูกต้องมากขึ้นตั้งแต่จากบัญชีสำหรับการซีดจางของความถี่ที่เลือก ที่นี่เราจะเรียกผู้อ่านที่สนใจในการอ้างอิง [13] สำหรับภาพรวมที่ครอบคลุมมากขึ้นใน CSI-based แปลร่ม การใช้งานเพื่อสรุป RSS-based มักจะ