基于無線信號特征的入侵檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明基于無線信號特征的入侵檢測方法屬于安防技術、無線網絡應用領域，涉及一種基于無線信號特征的入侵檢測方法。檢測方法是利用入侵物體對無線鏈路信號強度的影響，實現(xiàn)對是否有物體入侵的狀態(tài)檢測，入侵檢測算法以各條無線鏈路的信號強度信息為輸入信息，利用其均值、方差二維統(tǒng)計特性檢測是否有入侵發(fā)生。該方法采用的系統(tǒng)由無線掃描節(jié)點、無線匯聚節(jié)點、通用PC機和入侵檢測算法組成。入侵檢測算法安裝在通用PC機中，無線掃描節(jié)點、無線匯聚節(jié)點、通用PC機之間進行無線通信。該方法適用于墻體遮蔽、環(huán)境黑暗等惡劣環(huán)境下的入侵檢測，利用入侵物體對無線信號的遮蔽造成的無線鏈路信號強度的變化，實現(xiàn)對是否有目標入侵進行檢測。
【專利說明】基于無線信號特征的入侵檢測方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于安防技術、無線網絡應用領域，涉及一種基于無線信號特征的入侵檢測方法。
【背景技術】
[0002]入侵檢測技術在邊境監(jiān)測、銀行監(jiān)測、核心區(qū)域監(jiān)測等領域有著廣泛的應用前景。隨著社會的發(fā)展，人們對安全的關注越來越高，可以預見在不久的將來，入侵檢測技術將會在軍事、工業(yè)、以及我們的日常生活中得到廣泛應用。
[0003]目前廣泛采用的入侵檢測技術是基于攝像頭的檢測技術，眾多學者對利用攝像頭、基于圖像處理技術實現(xiàn)入侵檢測進行了深入研究，如:Zhu J, Lao Y，等人的“Objecttracking in structured environments for video surveillance applications，，，IEEETransactions on Circuits and Systems for Video Technology, 2010,第 20 卷,第 2 期，P223-235頁。但是，系統(tǒng)布置比較繁瑣，入侵檢測系統(tǒng)需要很好地光線條件、且無法實現(xiàn)對墻體等的穿透，同時，圖像處理技術涉及到隱私問題，在某些監(jiān)測場合不適用。近年來，隨著無線技術的發(fā)展，使利用低成本的無線節(jié)點之間的無線測量實現(xiàn)入侵檢測成為可能。由于電波的固有特性，當有入侵物體對某條無線鏈路造成遮蔽時，該條鏈路的接收信號強度信息勢必會發(fā)生變化?；诖?，當有多條無線鏈路同時存在時，借助各無線鏈路的接收信號強度信息，可以實現(xiàn)對無線鏈路覆蓋區(qū)域內是否有物體入侵做出判斷。
[0004]與傳統(tǒng)的基于攝像頭的入侵檢測方法相比，由于無線節(jié)點可以覆蓋較大的區(qū)域，所以基于無線信號特征的入侵檢測技術可以完成對大場景的安防監(jiān)測；由于無線節(jié)點成本較低，所以基于無線信號特征的入侵檢測技術可以在眾多成本敏感的領域應用；由于無線信號可以穿透遮蔽物，所以基于無線信號特征的入侵檢測技術可以在室內障礙物較多的場景下應用；由于無線節(jié)點對光照、溫濕度不敏感，所以基于無線信號特征的入侵檢測技術可以在環(huán)境條件較惡劣的領域應用。上述特點決定了基于無線信號特征的入侵檢測技術具有較廣泛的應用前景。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術的缺陷，發(fā)明一種基于無線信號特征的入侵檢測方法，用無線節(jié)點之間的無線測量信號作為測量信息，采用入侵檢測算法檢測入侵物體對無線測量信號的影響，根據入侵物體對無線信號的遮蔽造成的無線鏈路信號強度的變化，實現(xiàn)對是否有目標入侵的檢測。
[0006]本發(fā)明的技術方案是一種基于無線信號特征的入侵檢測方法，入侵檢測算法是利用入侵物體對無線鏈路信號強度的影響，實現(xiàn)對是否有物體入侵的狀態(tài)檢測，入侵檢測算法以各條無線鏈路的信號強度信息為輸入信息，利用其均值、方差二維統(tǒng)計特性檢測是否有入侵發(fā)生，當二維空間特征信息發(fā)生變化的幅度大于一定的閾值時，判斷有物體入侵，具體步驟如下:[0007]a) N個無線掃描節(jié)點Jl，J2，…JN放置在入侵物體3外矩形區(qū)域的四邊，每邊間隔一定距離放置一個無線掃描節(jié)點，無線匯聚節(jié)點1、通用PC機2放置在監(jiān)測區(qū)域一邊或者處于監(jiān)測區(qū)域內部，無線掃描節(jié)點之間進行無線通信，各節(jié)點依次發(fā)送無線信號，其它節(jié)點接收無線信號并記錄接收信號強度；
[0008]b)無線匯聚節(jié)點I通過無線的方式收集所有無線掃描節(jié)點測量到的無線鏈路信號強度信息；同時，將采集的信息發(fā)送給通用PC機2 ;
[0009]c)通用PC機2上運行的入侵檢測算法根據無線鏈路強度信息實現(xiàn)對是否有物體入侵的檢測；算法以無線鏈路接收信號強度信息作為輸入信息，輸出估計的入侵目標位置；入侵檢測算法基于無線鏈路信號強度的均值、方差二維統(tǒng)計特性實現(xiàn)入侵檢測；假設各無線掃描節(jié)點之間形成η條無線鏈路，在t-1與t時刻分別得到由這η條無線鏈路接收信號強度的均值m和方差V組成的特征矩陣A和B如下:
【權利要求】
1.一種基于無線信號特征的入侵檢測方法，其特征在于，入侵檢測算法是利用入侵物體對無線鏈路信號強度的影響，實現(xiàn)對是否有物體入侵的狀態(tài)檢測，入侵檢測算法以各條無線鏈路的信號強度信息為輸入信息，利用其均值、方差二維統(tǒng)計特性檢測是否有入侵發(fā)生，當二維空間特征信息發(fā)生變化的幅度大于一定的閾值時，判斷有物體入侵，具體步驟如下: a)N個無線掃描節(jié)點(Jl，J2，…JN)放置在入侵物體(3)外矩形區(qū)域的四邊，每邊間隔一定距離放置一個無線掃描節(jié)點，無線匯聚節(jié)點(I)、通用PC機(2)放置在監(jiān)測區(qū)域一邊或者處于監(jiān)測區(qū)域內部，無線掃描節(jié)點之間進行無線通信，各節(jié)點依次發(fā)送無線信號，其它節(jié)點接收無線信號并記錄接收信號強度； b)無線匯聚節(jié)點(I)通過無線的方式收集所有無線掃描節(jié)點測量到的無線鏈路信號強度信息；同時，將采集的信息發(fā)送給通用PC機(2)； c)通用PC機(2)上運行的入侵檢測算法根據無線鏈路強度信息實現(xiàn)對是否有物體入侵的檢測；算法以無線鏈路接收信號強度信息作為輸入信息，輸出估計的入侵目標位置；入侵檢測算法基于無線鏈路信號強度的均值、方差二維統(tǒng)計特性實現(xiàn)入侵檢測；假設各無線掃描節(jié)點之間形成η條無線鏈路，在t-1與t時刻分別得到由這η條無線鏈路接收信號強度的均值m和方差V組成的特征矩陣A和B如下:

2.根據權利要求1所述的一種基于無線信號特征的入侵檢測方法，，其特征在于:該侵檢測方法采用的系統(tǒng)由無線掃描節(jié)點(J1，J2，…JN)、無線匯聚節(jié)點(I)、通用PC機(2)和入侵檢測算法組成，入侵檢測算法安裝在通用PC機(2)中，無線掃描節(jié)點、無線匯聚節(jié)點、通用PC機之間進行無線通信。
【文檔編號】H04W12/12GK103458413SQ201310205305
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年5月28日 優(yōu)先權日:2013年5月28日
【發(fā)明者】王潔, 高慶華, 王洪玉, 孫立奎, 吳力飛 申請人:大連理工大學