Smart Wireless Sensing: From IoT to AIoT

ادراک انسان از حسگر زیستی طبیعی به حسگرها و شبکه‌های حسگر قدرتمند تبدیل شده است. در شبکه‌های حسگر، تریلیون‌ها دستگاه به هم متصل هستند و طیف وسیعی از زمینه‌ها را برای انسان‌ها حس می‌کنند، که شالوده اینترنت اشیا (IoT) را می‌سازد. با این حال، فناوری‌های حسگر دارای محدودیت‌های متعددی در رابطه با هزینه استقرار و قابلیت استفاده هستند که آنها را برای استفاده عملی غیرقابل قبول می‌کند. در نتیجه، دستیابی به راحتی در ادراک انسان، یک الگوی حسگر بی‌سیم، بدون حسگر و بدون تماس را ضروری می‌کند.

دهه‌های اخیر شاهد پیشرفت‌های سریع در فناوری‌های سنجش بی‌سیم بوده‌اند که در آن حسگرها سیگنال‌های بی‌سیم (مانند صوتی، نور، و فرکانس رادیویی) که در اصل برای انتقال داده یا روشنایی طراحی شده است. با تجزیه و تحلیل اندازه گیری سیگنال در انتهای گیرنده، می توان ویژگی های کانال را برای انتقال نتایج سنجش به دست آورد. در حال حاضر، تلاش قابل توجهی به استفاده از سیگنال‌های Wi-Fi، RFID، بلوتوث، ZigBee و تلویزیون برای سنجش هوشمند بی‌سیم، حذف نیاز به سنسورهای اختصاصی و ارتقای چشم‌انداز هوش مصنوعی اشیا (AIoT) در حال انجام است. /p>

این کتاب یک بحث جامع و عمیق در مورد فناوری های سنجش بی سیم ارائه می دهد. به طور خاص، با تمرکز ویژه بر حسگری مبتنی بر Wi-Fi برای درک رفتار انسان، رویکردی از بالا به پایین برای معرفی سه موضوع کلیدی اتخاذ می‌کند: تشخیص انسان، محلی‌سازی و تشخیص فعالیت. ارائه آخرین پیشرفت‌ها در سنجش هوشمند بی‌سیم بر اساس بررسی گسترده تحقیقات پیشرفته، باعث پیشرفت بیشتر این حوزه می‌شود و همچنین به تحقیقات بین‌رشته‌ای کمک می‌کند.

Perception of human beings has evolved from natural biosensor to powerful sensors and sensor networks. In sensor networks, trillions of devices are interconnected and sense a broad spectrum of contexts for human beings, laying the foundation of Internet of Things (IoT). However, sensor technologies have several limitations relating to deployment cost and usability, which render them unacceptable for practical use. Consequently, the pursuit of convenience in human perception necessitates a wireless, sensorless and contactless sensing paradigm.

Recent decades have witnessed rapid developments in wireless sensing technologies, in which sensors detect wireless signals (such as acoustic, light, and radio frequency) originally designed for data transmission or lighting. By analyzing the signal measurements on the receiver end, channel characteristics can be obtained to convey the sensing results. Currently, significant effort is being devoted to employing the ambient Wi-Fi, RFID, Bluetooth, ZigBee, and television signals for smart wireless sensing, eliminating the need for dedicated sensors and promoting the prospect of the Artificial Intelligence of Things (AIoT).

This book provides a comprehensive and in-depth discussion of wireless sensing technologies. Specifically, with a particular focus on Wi-Fi-based sensing for understanding human behavior, it adopts a top-down approach to introduce three key topics: human detection, localization, and activity recognition. Presenting the latest advances in smart wireless sensing based on an extensive review of state-of-the-art research, it promotes the further development of this area and also contributes to interdisciplinary research.