1.一种RFID无设备人体追踪系统的择优标签方法,其特征在于包括如下步骤:S1,区域划分,将监控区域划分为N个位置;对监控区域进行了网格划分,监控的位置由*集合L={L0,L1,L2,…,LN}表示,其中L0表示当前的监控区域没有目标;
S2,特征提取及计算,提取每个位置一段时间内采样的T个RSSI的均值和方差,并且将该段时间RSSI的分布与所在位置建立映射关系;
当发现监控区域内有目标出现时,RSSI的分布开始变化,采集RSSI,作为训练数据,根据监控区域内布局的标签所反射回的信号,得到1个RSSI矩阵,形状为N×T其中T为采样数,*然后对RSSI进行了平均值和方差的特征抽取,在监控区域内的不同位置Li,Li∈L,不断地采集RSSI信号;
S3,构建深度学习模型,根据T的RSSI序列 解析相应的位置序列即人体真实的移动轨迹,i表示第i个位置,包括如下步骤:
S31,采用神经网络对RSSI序列进行解析,给定单个输入RSSI序列和输出位置序列对i i i i(X ,Y),对数概率P(X ,Y)的计算方法为:
其中:
Y同理,表示长度为T的序列标记, 表示第i个训练向量中第t时刻的数据,t∈T表示神经网络第t时刻,即第t次采样, 表示第i个训练向量对应的标s记向量中第t个时刻的标记, 表示第i个训练向量对应的标s记向量中第1到T个时刻的标记;
*
S32,θ由带参数θ的循环神经网络,通过隐层状态向量h进行计算,当前时刻的隐层状态向量 由上个时刻的 和输入 得到,计算式为式中, 由循环神经网络计算式为:
式中,f(·)为tanh函数;
S33, 由当前时刻隐层状态向量 线性投影到分数向量实现,其输出经过线性层转换维度和归一化,输出所有位置的分数,最后选取分数最高的位置作为输出;
S4,标签布局方式选择,根据深度学习模型对于位置的分类正确率,择优选择标签;在RFID信号覆盖的区域内,在区域外围的所有交点处放置标签,在监控区域内,每个标签自身都有解析RSSI信号的能力,并且对每个位置的解析能力各有不同,训练完成后观察每一个模型在测试数据集上的表现,对每个位置筛选一个正确率最高的模型,即标签,对每个位置都筛选完后,去掉未被选中的模型,即标签。
2.根据权利要求1所述的一种RFID无设备人体追踪系统的择优标签方法,其特征在于所述S3中,将2个神经网络进行连接得到seq2seq模型,seq2seq模型由一个编码器和解码器构成将RSSI序列通过词嵌入扩展成多维的列向量,随后经过编码器输出统一的语义向量hT,即维度大小为h的隐层状态向量,随后将语义向量hT传给解码器,用于解码器获得更准确的位置序列S。
3.根据权利要求2所述的一种RFID无设备人体追踪系统的择优标签方法,其特征在于对解码器引入注意力机制,将ct向量与隐层向量ht拼接,然后通过全连接层恢复维度,为了得到ct向量,首先计算解码器中t时刻隐层状态ht对编码器中每个隐层状态 的权值at(s):式中, 为t时刻解码器隐层状态向量的转置,s’表示编码器长度, 表示编码器隐层向量,exp(·)表示指数函数;
利用权值at(s)计算所有隐层状态加权和ct:
然后将得到的ct与解码器中t时刻原始的隐层向量ht进行拼接为:式中,Wc为全连接矩阵,目的是将拼接向量的维度降低;
然后将h′t乘以权重Who和偏置bho进行输出:
yt=softmax(Whoh'+bho) (7)式中,softmax(·)为归一化函数。
4.根据权利要求3所述的一种RFID无设备人体追踪系统的择优标签方法,其特征在于所述神经网络,采用循环神经网络RNN,RNN网络中权值是共享的,即Who与bho相等。
5.根据权利要求2所述的一种RFID无设备人体追踪系统的择优标签方法,其特征在于使用多种训练方式,最后选择训练时间短,正确率高的训练方式,模型的编码器和解码器的
2个部分被联合训练,训练目标是最大化对数似然函数,神经网络的训练任务是使用梯度下降法来寻找一组参数θ*,为模型的训练数据对 传给模型数据对中的输入数据xi,以最大化正确的序列yi的对数似然,条件似然函数为:式中,θ表示网络中所有参数的集合;
训练模型所使用的损失函数如下:
式中,M为数据量,即采样数,损失值越小,模型预测与真实情况越接近。
6.根据权利要求2所述的一种RFID无设备人体追踪系统的择优标签方法,其特征在于训练时,模型的解码器会使用上一时刻的输出yt‑1作为当前时刻t的输入,即yt‑1→xt,在每个训练期间随机决定使用yt‑1还是y’t‑1,y表示真实确定的标记,而y’表示模型预测的标记,在不同的epoch使用不同的p,由p的概率选取yt‑1,1‑p的概率选取y’t‑1。
7.根据权利要求1所述的一种RFID无设备人体追踪系统的择优标签方法,其特征在于所述S1中使用N个列表对象来存储RSSI,代表每个标签收集到的RSSI。
8.根据权利要求7所述的一种RFID无设备人体追踪系统的择优标签方法,其特征在于根据单位时间内,对监控区域内标签的平均采样数,当列表的长度超过预设值时,求列表这段长度对应的RSSI的平均值和方差。