BreatheBand: A Fine-grained and Robust Respiration Monitor System Using WiFi Signals

计算机科学 可穿戴计算机 信道状态信息 实时计算 信号(编程语言) 无线传感器网络 副载波 无线 频道(广播) 嵌入式系统 电信 计算机网络 正交频分复用 程序设计语言
作者
Zhengxin Guo,Wenyang Yuan,Linqing Gui,Biyun Sheng,Fu Xiao
出处
期刊:ACM Transactions on Sensor Networks [Association for Computing Machinery]
卷期号:19 (4): 1-18 被引量:7
标识
DOI:10.1145/3582079
摘要

Respiration is a vital indicator of the state of the human body. Monitoring human respiration enables the realization of a variety of intelligent applications, including smart medical and sleep monitoring. Traditional methods that are dependent upon wearable devices are more costly and inconvenient for users. Recent studies have evidenced that low-cost commodity WiFi devices can be used to accomplish contactless respiration monitoring. In this article, we present BreatheBand, a fine-grained and robust respiration monitoring system based on commercial WiFi signals. We first remove the time-varying phase shift in the channel state information (CSI) by developing the Multi-antenna CSI–Subpopulation Genetic algorithm. Then we separate human respiratory components from WiFi signals by employing subcarrier selection and Independent Component Analysis. Next, applying a Mixed Cluster Gaussian–Hidden Markov Model, we generate a respiration signal resembling that of wearable devices. Finally, we integrate the BreatheBand system into commercial WiFi infrastructure. The results show that the BreatheBand’s respiration signal is remarkably identical to the signal collected by the wearable device in various scenarios. In particular, the mean absolute error of the BreatheBand’s respiration rate is approximately 0.1 bpm, outperforming state-of-the-art algorithms.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
z_king_d_23完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
sailingluwl完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
白英发布了新的文献求助10
7秒前
Ann完成签到,获得积分10
11秒前
Li完成签到 ,获得积分10
11秒前
13秒前
满意的迎南完成签到,获得积分10
13秒前
stuffmatter应助Genk采纳,获得10
14秒前
VPProokie应助木子青山采纳,获得10
14秒前
15秒前
15秒前
An2ni0完成签到,获得积分10
19秒前
21秒前
今夜无人入眠完成签到,获得积分20
22秒前
务实青筠完成签到 ,获得积分10
22秒前
22秒前
26秒前
云青完成签到,获得积分10
26秒前
Jianjian完成签到,获得积分10
26秒前
28秒前
黄橙子发布了新的文献求助10
28秒前
idXin_Qing发布了新的文献求助10
28秒前
Genk完成签到,获得积分10
28秒前
Jianjian发布了新的文献求助10
30秒前
30秒前
益智完成签到 ,获得积分10
30秒前
34秒前
35秒前
CC发布了新的文献求助10
36秒前
37秒前
38秒前
38秒前
39秒前
39秒前
Sunshine发布了新的文献求助10
42秒前
43秒前
等待孤云发布了新的文献求助10
44秒前
青岩完成签到,获得积分10
45秒前
高分求助中
LNG地下式貯槽指針(JGA Guideline-107)(LNG underground storage tank guidelines) 1000
Generalized Linear Mixed Models 第二版 1000
rhetoric, logic and argumentation: a guide to student writers 1000
QMS18Ed2 | process management. 2nd ed 1000
Asymptotically optimum binary codes with correction for losses of one or two adjacent bits 800
Preparation and Characterization of Five Amino-Modified Hyper-Crosslinked Polymers and Performance Evaluation for Aged Transformer Oil Reclamation 700
Operative Techniques in Pediatric Orthopaedic Surgery 510
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 材料科学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 免疫学 细胞生物学 电极
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2925219
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2572593
关于积分的说明 6947607
捐赠科研通 2225571
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1182844
版权声明 589076
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 578882