基于WiFi数据帧特征的智能家居识别方法

WiFi环境下的智能家居设备识别是当前物联网安全的研究热点之一。由于WiFi环境下802.11协议具有加密的特性,使得传统明文流量识别物联网设备的特征无法适用。分析802.11协议发现不同智能家居设备的数据帧存在差异性的特点,基于此开展研究工作,选取帧长度、帧到达时间、持续时间、帧序列号等字段作为流量特征,通过改进的决策树CART算法,实现WiFi环境下智能家居设备识别。实验结果表明该方法能有效识别设备型号,识别准确率为91.3%。

基于WIFI数据的城市轨道交通乘客出行时空轨迹推定

针对复杂轨道交通网络环境中乘客出行路径选择与站内走行行为的问题,传统方法由于缺乏时空维度的详细数据,所得结果与实际情况易存在偏差。城市轨道交通网络WIFI信号的逐渐覆盖和移动终端数量的持续增长,提供了大量无线定位信息资源。为实现乘客出行时空轨迹的精准化识别,利用轨道交通网络范围内的WIFI信号数据,建立基于乘客完整出行链的轨道交通超级网络,提出基于改进的接收信号强度指示(RSSI)定位算法的乘客出行轨迹推断模型。通过实验测试验证了该方法的可靠性,结果表明:该方法能更为准确地推断乘客在城市轨道交通网络及车站内的综合出行过程,可为城市轨道交通客流分析、票务清算等提供理论与技术支持。

基于WiFi数据的实时高效定位分析系统设计

近年来很多室内定位技术被提出,但是大多数技术都是重点研究怎样提高定位精准度,却忽略了系统处理海量数据的稳定性、实时性和高效性。特别是在机场高峰时段和大面积航班延误情况下,大量旅客聚集在航站楼产生了海量WiFi数据,导致传统的数据处理架构出现处理数据不及时、统计实时性差、稳定性差的问题。针对该问题设计一种高吞吐、低延迟的分布式实时数据处理架构。该架构使用消息中间件、实时流数据处理、内存并行计算和分布式数据库读写技术,实现了大客流环境下处理海量实时WiFi数据的分布式定位分析系统。通过使用模拟数据和实时数据进行多组实验测试,验证了系统在保持定位算法准确性的情况下,仍然具有稳定、实时、高效的定位分析能力。

基于位置范围限定的WiFi-KNN室内定位算法

针对传统的基于WiFi的最近邻(K-nearest neighbor algorithm,WiFi-KNN)室内定位算法精确度不能达到精准定位的需求的问题,本文提出了一种基于位置范围限定的K近邻(K-nearest neighbor based on the location range limit,LRLKNN)室内定位算法。LRL-KNN算法通过利用用户的先前位置与WiFi指纹数据库中的参考点位置之间的物理距离组成的相关范围因子来缩放指纹距离,以此来减少定位的空间歧义性。尽管利用了先前的位置,但是该算法并不需要知道用户的确切移动速度和方向。与此同时,考虑到WiFi接收信号强度的时间波动性,将RSS直方图合并到距离计算中来减小时间波动带来的影响。实验结果表明:传统KNN算法的平均定位误差为2.13 m,新算法的平均定位误差为1.80 m,该误差在相同的测试环境下比传统的KNN算法减少15%。

基于STM32F10x的数据通信设计与实现

文章采用STM32F10x系列芯片及Atheros AR9331无线模块进行实时数据传输的设计与研究。实现了由无线模块把实时数据传输到PC端/移动端,再由PC端/移动端发送控制指令传输到主芯片的双向WiFi数据通信。STM32F10x系列芯片和Atheros AR9331无线模块之间是采用通用同步异步收发器(USART)进行全双工数据交换的。

基于GPRS的远程安全控电系统设计

文章基于GPRS技术,使手机App通过无线网络控制室内电路的断与开,达到节电的目的。采用以ARM架构的STM32F1系列单片机为主控制器,结合了电流检测、声光报警、WiFi数据传输、DS1302实时时钟、SD卡数据读写、语音播报、室内人数计数等功能。利用室内人数计数模块,在检测到室内无人时自动断电。同时,手机App可远程监控室内电流的变化,防止电功率过大而引起火灾。该设计能够减少因为电路电流过大而发生火灾的频率,同时能够减少电能的浪费。

鹰眼环境监测仪在医院室内环境监测中的应用

医院环境与患者和工作人员的健康密切相关,当前卫生部门、环保部门缺乏环境监测的可靠数据以及实时跟踪调查的能力与条件。河北中康韦尔环境科技有限公司研发了鹰眼系类环境监测设备,_该设备是适用于室内外空气质量监测布点的低能耗设备。可以对空气中含有的固体及气体污染物进行即时监测,结合数据云平台的后台处理、存储功能,为控制室内空气质量及室外空气污染的溯源追踪提供可靠地数据支持。本文介绍了该设备的结构、原理及在医院室内环境监测中的应用。

客运枢纽“人群迷路区”的快速识别与优化——以北京南站为例

为缓解大型客运枢纽因诱导服务不到位而产生的人流拥堵问题,采用室内WiFi定位技术和Mysql获取行人交通流分布热力图,通过百度地图坐标拾取系统识别人流聚集区的具体位置。通过定义迷路人群的交通特征参数,提出“人群迷路区”概念;应用视频识别追踪技术,分析行人速度与加速度的方差,于人流密集区运用视频识别技术寻找“人群迷路区”。最后以北京南站为例进行实地调研,利用调研数据识别北京南站的“人群迷路区”。基于人群速度与加速度方差,“人群迷路区”被分为四类:单纯人流聚集区、因标识不足而产生的人群迷路区、因标识过于复杂而产生的人群迷路区、因商业设施或障碍物遮挡而产生的人群迷路区。同时提出加大商业活动监管力度、简化部分引导标识、增加其他交通方式换乘区域标识等优化方法,可使人群行进效率提高约25%。

一种带无线联网功能的线束测试仪设计与实现

本文对现有线束测试仪实现原理和应用场景进行了研究,提出了一种满足线束工厂信息化需求的新一代线束测试仪解决方案,采用了CPLD、WIFI数据透传、FreeRTOS、STemwin图形库等关键技术,设计了一款能够实现线束在线检测的多功能线束测试仪,详细介绍了系统的工作原理和设计方案,并对无线联网方案进行了重点阐述。经实际应用满足智能工厂线束检测信息化改造要求。

智能家庭用电分析控制仪的设计

本文设计了一款智能家庭用电分析控制仪,以STM32F103RCT6作为主控系统芯片,实现对电压电流数据的采集并且实时显示用电数据并存储在SD中。通过WIFI模块收发数据,接收安卓APP的指令,根据指令控制继电器实现对用电设备的用电控制,本文详细描述了系统的软硬件设计,最后,通过测试结果充分验证了设计方案的有效性。

基于WiFi探针数据的城市出行轨迹提取

为了更便捷地提取城市居民的出行轨迹,从而分析个体的日常空间行为,进而为城市管理的各项措施决策提供数据支撑,本文提出基于WiFi探针数据的城市出行轨迹提取方法,主要解决WiFi探针数据的路网匹配及丢失轨迹重构问题。首先,通过对终端MAC码和时间戳进行多列排序后提取出轨迹记录序列,利用信号强度RSSI值为每条记录提取坐落在路网上的候选点集。其次,设计基于局部评价的算法,对于每一个候选点,利用其前后相邻的几条记录提取的候选点集与其之间的时空关系,先后对其进行时间一致性评价和空间一致性评价,再结合以时间反比动态构建的权函数,得到最终评分;然后将每个候选点集中评分最高的点作为最佳匹配点,至此完成轨迹记录的路网匹配。最后,先采用基于深度优先的路径搜索算法搜索出丢失轨迹上下点之间的所有可行路径,再基于TOPSIS法决策出最优的重构路径。本文以东莞市市中心区域收集的WiFi探针数据为实验数据进行测试,平均每日可提取6万多条轨迹,与其中获取的GPS数据相比较验证了方法的可行性,为城市出行轨迹挖掘提供了新的解决方案。

一种智能手机室内位置共享的方法

针对GPS室内定位精度较低,难以实现准确的室内位置共享的问题,提出一种智能手机室内位置共享的方法,主要包括室内定位和路径规划2个部分:室内定位方法采用行走采集的方式快速构建WiFi指纹数据库,分析3种智能手机获取航向的方法,并采用球面线性插值算法来融合陀螺仪和旋转矢量传感器以获得更为稳定的航向,再将WiFi定位与航迹推算结果进行粒子滤波融合;路径规划方法利用环信即时通讯云作为通讯服务器实现位置共享,并采用Dijkstra算法计算最短路径,为用户提供地图导航。实验结果表明,该方法能够在有效提高室内定位精度的同时,结合室内位置共享和路径规划实现快速准确的室内寻人寻址。

采用无线信号测距加权的室内协同定位

随着基于位置服务应用的普及,室内外无缝定位已成为下一代定位系统的核心,但是精确的室内定位至今仍是难点问题。众多学者提出过无线信号定位算法,然而无线信号具有不稳定性,且需要事先建立信号特征指纹数据库,这给定位带来了误差和繁琐性。通过对室内环境中超宽带信号测距结果分析以及对快速生成无线信号数据库方法的探讨,提出一种基于多用户测距约束的融合多传感器信息的协同室内定位算法。该算法利用粒子滤波集成了航向推算数据、WiFi数据、用户间测距以及室内地图等信息。测距约束能够剔除由于信号不稳定或数据库没有及时更新造成的误差。通过集成室内采集的数据,验证了该算法能够有效提高室内定位精度及稳定性。结果表明该算法比航向推算或WiFi定位结果提高了40%以上。

AED急救地图设计研究

针对珠海AED(自动体外除颤仪)缺乏有效管理的现状,该文以微信小程序为载体,基于地图开放API、LBS技术、GIS技术和云服务技术,研究设计了珠海AED急救地图,便于用户一键获取全市AED投放情况及院外心搏骤停急救科普资讯。急救地图系统由移动终端应用层、AED急救地图管理层、AED急救地图存储层构成,其中管理层和存储层部署在云服务器。该文采用WiFi定位与行人航迹推算粒子滤波融合的方式提高室内定位精度,采用行走采集的方法构建WiFi指纹数据库,利用智能手机内置的陀螺仪及旋转矢量传感器等设备及球面线性插值算法获得行人更为稳定的航向;采用Dijkstra算法规划用户抵达周边AED设备的最短路径,并提供实时导航服务。在珠海机场开展的室内定位和导航实验表明,室内定位准确度较高,规划的路径与实际最短路径基本吻合。