基于WiFi信道特征的身份識別方法研究與實現(xiàn)
發(fā)布時間:2020-07-30 10:18
【摘要】:人類身份識別問題已經(jīng)研究了許多年,伴隨信息時代的來臨,人們在日常生活中愈來愈多地面臨身份識別的問題。信息時代下的人類身份識別是通過計算機將人體所固有的生理或行為特征收集并由此進行個人身份鑒定的技術(shù)。目前業(yè)界有許多用于人類身份識別的方法,例如人臉識別,虹膜識別,指紋識別等。這些方法在各自的應(yīng)用場景下具有對應(yīng)的優(yōu)缺點。同時,無線通信技術(shù)的發(fā)展為非入侵式的生物識別技術(shù)帶來新的啟發(fā)。具體地,信道狀態(tài)信息(CSI)能夠有效地根據(jù)人類的動作產(chǎn)生的信號影響對動作進行推斷,現(xiàn)代WiFi標準例如IEEE 802.11n/ac在通信過程中傳輸了大量信道狀態(tài)信息數(shù)據(jù),接收到的多路信號是經(jīng)過周圍環(huán)境障礙物多次反射后增益和衰減的結(jié)果。本文針對上述提到的問題進行了深入地研究。具體地,首先對目前的人類身份識別技術(shù)進行梳理,并對最新相關(guān)工作和模型進行總結(jié),分析和探討不同人類身份識別技術(shù)的技術(shù)原理、應(yīng)用場景以及優(yōu)缺點。進一步,本論文對WiFi的細粒度信道狀態(tài)信息的原理和應(yīng)用進行調(diào)研,主要針對信道狀態(tài)信息如何反映周圍物體的組合效應(yīng)進行研究。在此基礎(chǔ)上,本文主要設(shè)計和驗證了基于WiFi的人類身份識別方法的三方面工作:(1)信道狀態(tài)信息的原理以及其應(yīng)用技術(shù)研究,(2)人類身份識別技術(shù)的調(diào)研及利用WiFi進行身份識別技術(shù)研究,(3)基于WiFi的人類身份識別系統(tǒng)的可行性研究;谏鲜鱿嚓P(guān)研究,本文提出了一種新穎的人類身份識別方法。具體地,觀察到每個人在室內(nèi)移動時對周圍的WiFi的信道狀態(tài)信息具有獨特的影響,利用多種信號處理的方法將這些影響提取出來作為各自的特征數(shù)據(jù)建立數(shù)據(jù)庫,最后結(jié)合機器學(xué)習(xí)方法進行訓(xùn)練和預(yù)測,從而實現(xiàn)身份識別的目的。最后,本文對設(shè)計的方案進行了真實環(huán)境下的測試實驗,主要測試身份識別效果和可能的影響參數(shù),并對實驗結(jié)果進行分析和闡述實驗結(jié)果顯示,本文工作中的各項設(shè)計能夠在WiFi的環(huán)境中對人類身份進行識別,在6個實驗者參與的條件下,平均身份正確識別率可以達到90%以上。在小環(huán)境下(家庭,辦公室等),本文中的人類身份識別方法相比傳統(tǒng)的基于生物特征或可穿戴設(shè)備等身份識別方法,具有成本低,不易受環(huán)境影響,不需要引入額外設(shè)備以及不侵犯用戶隱私等優(yōu)點。
【學(xué)位授予單位】:電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2019
【分類號】:TN92
【圖文】:
份識別技術(shù)作為保證安全的前提得到工業(yè)界和學(xué)術(shù)界越來越多的關(guān)注,各種新型的身份識別技術(shù)正在成為研究熱點。業(yè)界目前有許多身份識別的技術(shù)方法,例如虹膜識別,指紋識別,人臉識別等。目前應(yīng)用普及的人類身份技術(shù)如圖1-1所示。由于這些方法的準確率高,已經(jīng)在社會上得到了商業(yè)普及。同時學(xué)術(shù)界對新型身份識別方法也展開了大量的研究,例如利用步態(tài),聲紋等生物特征進行身份識別。這些新型的身份識別方法在智能家居,視頻監(jiān)控等特定領(lǐng)域具有廣闊的發(fā)展前景。圖 1-1 人類主流的身份識別技術(shù)人類身份識別對于個人的計算設(shè)備至關(guān)重要。傳統(tǒng)的人類身份識別策略如密碼、個人識別碼(PIN)和屏幕上的手勢很容易帶來安全風險,因為它們可以易于復(fù)制、分享或窺視。生物特征學(xué)作為一種方法為了人類的識別,在近年來由于其個體獨特的特征逐漸取代了各行各業(yè)中傳統(tǒng)身份識別策略[1]。例如,指紋已廣泛應(yīng)用于建筑通道、智能手機認證、居住許可證,犯罪記錄等?捎糜谏矸葑R別的生物特征有很多種
測(Out-of-band Keystroke Inference,OKI)模型[40]。兩種行為識別模型如圖2-2所示。 IKI 模型。IKI 模型通常是用在移動設(shè)備上的,通過利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的獲取應(yīng)用程序上下文的 IEEE 802.11n/ac 標準以及移動設(shè)備上的 CSI 信息實現(xiàn)用15
圖 5-2 DTW 示意圖即為兩個時間序列的 DTW 距離。對于 W 有:max(M,N) k M + N 徑的選擇不是隨意的,應(yīng)該滿足以下幾個約束[53]:界條件。起點 ω1和終點 ωk應(yīng)該滿足以下限制:ω1= (1, 1)ωk= (M, N)保證時間序列中的點只出現(xiàn)一次,先后次序不能改變,所序列起點出發(fā),到兩個序列終點結(jié)束。續(xù)性。若 ωk 1= (a′, b′),則下個規(guī)整 ωk= (a, b) 需要滿足(a a′) 1
本文編號:2775402
【學(xué)位授予單位】:電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2019
【分類號】:TN92
【圖文】:
份識別技術(shù)作為保證安全的前提得到工業(yè)界和學(xué)術(shù)界越來越多的關(guān)注,各種新型的身份識別技術(shù)正在成為研究熱點。業(yè)界目前有許多身份識別的技術(shù)方法,例如虹膜識別,指紋識別,人臉識別等。目前應(yīng)用普及的人類身份技術(shù)如圖1-1所示。由于這些方法的準確率高,已經(jīng)在社會上得到了商業(yè)普及。同時學(xué)術(shù)界對新型身份識別方法也展開了大量的研究,例如利用步態(tài),聲紋等生物特征進行身份識別。這些新型的身份識別方法在智能家居,視頻監(jiān)控等特定領(lǐng)域具有廣闊的發(fā)展前景。圖 1-1 人類主流的身份識別技術(shù)人類身份識別對于個人的計算設(shè)備至關(guān)重要。傳統(tǒng)的人類身份識別策略如密碼、個人識別碼(PIN)和屏幕上的手勢很容易帶來安全風險,因為它們可以易于復(fù)制、分享或窺視。生物特征學(xué)作為一種方法為了人類的識別,在近年來由于其個體獨特的特征逐漸取代了各行各業(yè)中傳統(tǒng)身份識別策略[1]。例如,指紋已廣泛應(yīng)用于建筑通道、智能手機認證、居住許可證,犯罪記錄等?捎糜谏矸葑R別的生物特征有很多種
測(Out-of-band Keystroke Inference,OKI)模型[40]。兩種行為識別模型如圖2-2所示。 IKI 模型。IKI 模型通常是用在移動設(shè)備上的,通過利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的獲取應(yīng)用程序上下文的 IEEE 802.11n/ac 標準以及移動設(shè)備上的 CSI 信息實現(xiàn)用15
圖 5-2 DTW 示意圖即為兩個時間序列的 DTW 距離。對于 W 有:max(M,N) k M + N 徑的選擇不是隨意的,應(yīng)該滿足以下幾個約束[53]:界條件。起點 ω1和終點 ωk應(yīng)該滿足以下限制:ω1= (1, 1)ωk= (M, N)保證時間序列中的點只出現(xiàn)一次,先后次序不能改變,所序列起點出發(fā),到兩個序列終點結(jié)束。續(xù)性。若 ωk 1= (a′, b′),則下個規(guī)整 ωk= (a, b) 需要滿足(a a′) 1
【參考文獻】
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1 朱榮;白光偉;沈航;曹磊;;基于貝葉斯過濾法的CSI室內(nèi)定位方法[J];計算機工程與設(shè)計;2015年03期
2 劉曉;;德國黑客破解蘋果指紋識別系統(tǒng)[J];保密科學(xué)技術(shù);2013年10期
3 張震;王化清;;語音信號特征提取中Mel倒譜系MFCC的改進算法[J];計算機工程與應(yīng)用;2008年22期
4 楊陽;陳永明;;聲紋識別技術(shù)及其應(yīng)用[J];電聲技術(shù);2007年02期
5 葉波,文玉梅;基于步態(tài)的人身份識別技術(shù)綜述[J];計算機應(yīng)用;2005年11期
6 李鐘慎;基于MATLAB設(shè)計巴特沃斯低通濾波器[J];信息技術(shù);2003年03期
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條
1 衛(wèi)俊平;時頻分析技術(shù)及應(yīng)用[D];西安電子科技大學(xué);2005年
本文編號:2775402
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