Research on Key Technologies of RFID based Device Free Gesture Recognition
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摘要: 近年来手势识别作为人机交互的重要组成部分，受到广泛的关注.很多应用受益于手势识别，比如智能手机、智能家居、体感游戏等.与现有基于射频识别(radio frequency identification, RFID)的手势识别系统相比，基于RFID的免携带设备(device free)手势识别方法，不需要用户携带任何设备，因此有更好的用户体验.其主要思想是利用手势动作对信号的干扰信息作为指纹特征，并且利用多径增加匹配难度，从而保证了手势识别的准确度.具体思路为：通过数据分片解决RFID通信在时域上不连续的问题，进而采用雷达中合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)算法获取每个手势对应的指纹特征矩阵.最后，借鉴动态时间归整(dynamic time warping, DTW)算法匹配先验手势指纹库，从而完成手势识别.真实环境下的实验结果显示该方法可达到约85%的正确识别率，证明给出方法具有很高的可行性.Abstract: As a vital component of human-computer interaction, gesture recognition has gained a lot of attentions in civilian applications recently. Many applications would benefit from such gesture recognition, e.g. smart phone, smart home system, Kinect, etc. In this work, we introduce an RFID (radio frequency identification) based solution to recognize gestures using COTS (commercial off-the-shelf) RFID tags and readers. The basic idea is treating signal features caused by perturbation of gestures as the fingerprint. Furthermore, we leverage multipath to increase the difficulty of matching, which provides a high recognition rate. Unlike past work, which required user to attach an RFID tag, our method does not require any device to be attached to users. Specifically, we solve the problem that RFID communication is discontinuous in time domain by data slicing. We then capture and extract characteristic matrix corresponding to each gesture by using a synthetic aperture radar (SAR). Finally, we adopt dynamic time warping (DTW) techniques to recognize gestures by matching with the priori gesture fingerprint database. We implement our method using a COTS RFID device and evaluate it with 6 commercial tags. Experimental results demonstrate that this device free method is feasible and it can achieve a correct recognition rate of about 85%.
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期刊类型引用(14)
1. 孙造诣，许苇婧，徐亮，李宏汀. 调节定向对App用户隐私披露的影响. 心理科学进展. 2023(07): 1160-1171 . 
百度学术
2. 王宏. 基于知识图谱的中外用户隐私研究对比分析. 大学图书情报学刊. 2023(04): 136-145 . 百度学术
3. 冯晗，伊华伟，李晓会，李锐. 推荐系统的隐私保护研究综述. 计算机科学与探索. 2023(08): 1814-1832 . 百度学术
4. 李静，赵青杉，高媛. 基于机器学习的大数据隐私非交互式查询研究. 计算机仿真. 2023(08): 334-338 . 百度学术
5. 刘振，吴宇. 基于区块链的自适应权重趋势感知联邦学习方案. 电子设计工程. 2023(24): 75-80 . 百度学术
6. 雷可为，王小辉. 基于微信公众平台的景区个性化推荐系统设计. 信息技术. 2022(01): 56-61 . 百度学术
7. 朱智韬，司世景，王健宗，肖京. 联邦推荐系统综述. 大数据. 2022(04): 105-132 . 百度学术
8. 张洪磊，李浥东，邬俊，陈乃月，董海荣. 基于隐私保护的联邦推荐算法综述. 自动化学报. 2022(09): 2142-2163 . 百度学术
9. 胡至洵，杜宇，刘潇月. 基于用户兴趣分类的书籍自动推荐系统设计. 现代电子技术. 2021(06): 58-62 . 百度学术
10. 马苏杭，龙士工，刘海，彭长根，李思雨. 面向高维数据发布的个性化差分隐私算法. 计算机系统应用. 2021(04): 131-138 . 百度学术
11. 马黛露丝，朱海萍，田锋，冯沛，陈妍，计湘婷，李玉杰. 一种权衡性能与隐私保护的推荐算法. 西安交通大学学报. 2021(07): 117-123 . 百度学术
12. 邓翔天，钱海峰. 标准模型下的灵活细粒度授权密文一致性检测方案. 计算机研究与发展. 2021(10): 2222-2237 . 本站查看
13. 周俊，方国英，吴楠. 联邦学习安全与隐私保护研究综述. 西华大学学报(自然科学版). 2020(04): 9-17 . 百度学术
14. 周艳榕. 基于个性化特征的电子商务智能推荐系统. 现代电子技术. 2020(19): 155-158+162 . 百度学术
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