1、1999年，飛利浦實(shí)驗(yàn)室首先提出了“環(huán)境智能”的設(shè)想：到2020年，人們將生活在一個(gè)由相互連接著的、智能的、廣泛分布的、可響應(yīng)的電子設(shè)備和服務(wù)組成的世界中，并以一種更自然、舒適的方式與這些電子設(shè)備相處。這些智能電子設(shè)備形成一個(gè)友好的數(shù)字化環(huán)境，它可以感受到人們的需求，預(yù)測(cè)人們的行為并對(duì)他們的存在作出響應(yīng)，從而有效地提高人們的生活質(zhì)量。普適計(jì)算（所有物體均具有計(jì)算能力）和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)（綜合了傳感器技術(shù)、嵌入式計(jì)算技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)

2、和無(wú)線通信）的發(fā)展，將使得飛利浦能夠完全實(shí)現(xiàn)其環(huán)境智能的設(shè)想。 所開(kāi)發(fā)的人體行為識(shí)別系統(tǒng)是基于飛利浦東亞實(shí)驗(yàn)室與上海交通大學(xué)的一個(gè)名為“傳感器與環(huán)境智能”的合作項(xiàng)目，該項(xiàng)目主要研究無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)融合和行為識(shí)別算法。到目前位置，這套系統(tǒng)的軟硬件已經(jīng)基本建立。傳感器節(jié)點(diǎn)（Berkley Motes）將采集到的經(jīng)過(guò)校正的傳感器數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線信號(hào)和串口發(fā)送到PC機(jī)，經(jīng)過(guò)一些預(yù)處理步驟后，提取特征，然后進(jìn)行建?；蜃R(shí)別。一個(gè)

3、動(dòng)作被分成幾個(gè)線索，每一個(gè)線索的識(shí)別需要一個(gè)統(tǒng)計(jì)模型。最后融合這些線索來(lái)識(shí)別出動(dòng)作的類型?，F(xiàn)在這套系統(tǒng)可以識(shí)別的動(dòng)作有：顧客進(jìn)入休息區(qū)、坐在沙發(fā)上、去書(shū)架上取書(shū)等等。 本文首先簡(jiǎn)要介紹了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)和應(yīng)用，然后詳細(xì)介紹了人體識(shí)別系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、識(shí)別算法和識(shí)別結(jié)果。本文的工作重點(diǎn)是室內(nèi)人體定位方法和傳感器優(yōu)化配置的研究。提出了一個(gè)有實(shí)用價(jià)值的預(yù)處理流程并設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一系列的預(yù)處理方法。提出一種新穎的室內(nèi)人體定位的方法，該方

4、法已經(jīng)被應(yīng)用到識(shí)別系統(tǒng)并且取得了較好的定位效果。最后，為了優(yōu)化傳感器節(jié)點(diǎn)的優(yōu)化配置，由直線掃描波前算法生成應(yīng)用背景圖的Voronoi圖，并且將其應(yīng)用到定位識(shí)別系統(tǒng)中。 本文的主要貢獻(xiàn)和創(chuàng)新體現(xiàn)在： （1）一個(gè)新穎的室內(nèi)人體定位方法。大多數(shù)傳統(tǒng)的例如GPS、TOA、TDOA的定位算法，這樣應(yīng)用大多在室外空曠地區(qū)。雖然也有一些應(yīng)用中使用了超聲波和無(wú)線電來(lái)進(jìn)行室內(nèi)人體定位，但必須在人身上佩戴一些傳感器節(jié)點(diǎn)或者特殊的收發(fā)裝置，而

5、這會(huì)使得用戶感覺(jué)很不舒服。通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析，根據(jù)紅外傳感器較高的性價(jià)比和穩(wěn)定的性能，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種新穎的室內(nèi)人體定位方法，并通過(guò)對(duì)系統(tǒng)內(nèi)移動(dòng)物體的狀態(tài)提出一些合理的假設(shè)，增加了該方法的穩(wěn)定性。與其它基于超聲波或者無(wú)線電的定位方法比較，本方法具有以下一些優(yōu)點(diǎn)：1）無(wú)需增加任何額外設(shè)備；2）人身上無(wú)需佩戴傳感器；3）容易布置、配置和實(shí)現(xiàn)；4）受環(huán)境干擾小。 （2）將Voronoi圖應(yīng)用到“基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的人體行為識(shí)別系

6、統(tǒng)”中,通過(guò)由商店場(chǎng)景圖生成的Voronoi圖的來(lái)進(jìn)行紅外傳感器節(jié)點(diǎn)的優(yōu)化配置，并且對(duì)于不同位置的節(jié)點(diǎn)傳出的信息設(shè)置不同的權(quán)值，便于優(yōu)化定位追蹤的算法。Voronoi圖能夠獲得幾何拓?fù)涞钠椒志€位置的Voronoi 線段和處于中心點(diǎn)位置的Voronoi點(diǎn)，能夠滿足獲得的不同層次的信息需要，這樣既增加了傳感器的信息的正確性也相應(yīng)地減少了系統(tǒng)生成的噪聲。本文采用波前直線掃描算法生成相應(yīng)的基于歐幾里德距離的Voronoi圖，并且對(duì)于其中的Vor