对医疗保健和生物医学应用的关键，呼吸监测通常在实践中使用可穿戴传感器，由于它们与人体直接接触而导致不便。因此，研究人员一直在不断寻找免费的接触替代品。尽管如此，现有的无联系设计主要需要人类受试者保持静止，在正常环境中大大限制了身体运动不可避免的日常环境中的收养。幸运的是，透射频率（RF）使能无接触感测，但通过传统过滤不可分割的运动干扰，可以在深度学习的帮助下提供蒸馏呼吸波形的潜力。为了实现这一潜力，我们在身体运动下引入了更多内容以进行细粒度的呼吸监测。更多-fi利用IR-UWB雷达来实现无接触感测，并充分利用复杂的雷达信号进行数据增强。更多-Fi的核心是一种新颖的变分编码器解码器网络;它旨在单独用以非线性方式通过身体运动调节的呼吸波形。我们具有12个受试者和66小时数据的实验表明，尽管身体运动引起的干扰，但仍然需要更准确地恢复呼吸波。我们还讨论了肺部疾病诊断的潜在应用。

低成本毫米波（MMWAVE）通信和雷达设备的商业可用性开始提高消费市场中这种技术的渗透，为第五代（5G）的大规模和致密的部署铺平了道路（5G） - 而且以及6G网络。同时，普遍存在MMWAVE访问将使设备定位和无设备的感测，以前所未有的精度，特别是对于Sub-6 GHz商业级设备。本文使用MMWAVE通信和雷达设备在基于设备的定位和无设备感应中进行了现有技术的调查，重点是室内部署。我们首先概述关于MMWAVE信号传播和系统设计的关键概念。然后，我们提供了MMWaves启用的本地化和感应方法和算法的详细说明。我们考虑了在我们的分析中的几个方面，包括每个工作的主要目标，技术和性能，每个研究是否达到了一定程度的实现，并且该硬件平台用于此目的。我们通过讨论消费者级设备的更好算法，密集部署的数据融合方法以及机器学习方法的受过教育应用是有前途，相关和及时的研究方向的结论。

信号处理是几乎任何传感器系统的基本组件，具有不同科学学科的广泛应用。时间序列数据，图像和视频序列包括可以增强和分析信息提取和量化的代表性形式的信号。人工智能和机器学习的最近进步正在转向智能，数据驱动，信号处理的研究。该路线图呈现了最先进的方法和应用程序的关键概述，旨在突出未来的挑战和对下一代测量系统的研究机会。它涵盖了广泛的主题，从基础到工业研究，以简明的主题部分组织，反映了每个研究领域的当前和未来发展的趋势和影响。此外，它为研究人员和资助机构提供了识别新前景的指导。

In this article we present SHARP, an original approach for obtaining human activity recognition (HAR) through the use of commercial IEEE 802.11 (Wi-Fi) devices. SHARP grants the possibility to discern the activities of different persons, across different time-spans and environments. To achieve this, we devise a new technique to clean and process the channel frequency response (CFR) phase of the Wi-Fi channel, obtaining an estimate of the Doppler shift at a radio monitor device. The Doppler shift reveals the presence of moving scatterers in the environment, while not being affected by (environment-specific) static objects. SHARP is trained on data collected as a person performs seven different activities in a single environment. It is then tested on different setups, to assess its performance as the person, the day and/or the environment change with respect to those considered at training time. In the worst-case scenario, it reaches an average accuracy higher than 95%, validating the effectiveness of the extracted Doppler information, used in conjunction with a learning algorithm based on a neural network, in recognizing human activities in a subject and environment independent way. The collected CFR dataset and the code are publicly available for replicability and benchmarking purposes.

基于光学传感器的运动跟踪系统通常遭受问题，例如差的照明条件，遮挡，有限的覆盖，并且可以提高隐私问题。最近，已经出现了使用商业WiFi设备的基于射频（RF）的方法，这些方法提供了低成本的普遍感感知，同时保留隐私。然而，RF感测系统的输出，例如范围多普勒谱图，不能直观地代表人类运动，并且通常需要进一步处理。在本研究中，提出了基于WiFi微多普勒签名的人类骨骼运动重建的新颖框架。它提供了一种有效的解决方案，通过重建具有17个关键点的骨架模型来跟踪人类活动，这可以帮助以更易于理解的方式解释传统的RF感测输出。具体地，MDPose具有各种增量阶段来逐渐地解决一系列挑战：首先，实现去噪算法以去除可能影响特征提取的任何不需要的噪声，并增强弱多普勒签名。其次，应用卷积神经网络（CNN）-Recurrent神经网络（RNN）架构用于从清洁微多普勒签名和恢复关键点的速度信息学习时间空间依赖性。最后，采用姿势优化机制来估计骨架的初始状态并限制误差的增加。我们在各种环境中使用了许多受试者进行了全面的测试，其中许多受试者具有单个接收器雷达系统，以展示MDPOST的性能，并在所有关键点位置报告29.4mm的绝对误差，这优于最先进的RF-基于姿势估计系统。

In post-covid19 world, radio frequency (RF)-based non-contact methods, e.g., software-defined radios (SDR)-based methods have emerged as promising candidates for intelligent remote sensing of human vitals, and could help in containment of contagious viruses like covid19. To this end, this work utilizes the universal software radio peripherals (USRP)-based SDRs along with classical machine learning (ML) methods to design a non-contact method to monitor different breathing abnormalities. Under our proposed method, a subject rests his/her hand on a table in between the transmit and receive antennas, while an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) signal passes through the hand. Subsequently, the receiver extracts the channel frequency response (basically, fine-grained wireless channel state information), and feeds it to various ML algorithms which eventually classify between different breathing abnormalities. Among all classifiers, linear SVM classifier resulted in a maximum accuracy of 88.1\%. To train the ML classifiers in a supervised manner, data was collected by doing real-time experiments on 4 subjects in a lab environment. For label generation purpose, the breathing of the subjects was classified into three classes: normal, fast, and slow breathing. Furthermore, in addition to our proposed method (where only a hand is exposed to RF signals), we also implemented and tested the state-of-the-art method (where full chest is exposed to RF radiation). The performance comparison of the two methods reveals a trade-off, i.e., the accuracy of our proposed method is slightly inferior but our method results in minimal body exposure to RF radiation, compared to the benchmark method.

人类身份是对日常生活中许多应用的关键要求，例如个性化服务，自动监视，连续身份验证和大流行期间的接触跟踪等。这项工作研究了跨模式人类重新识别（REID）的问题，对跨摄像机允许区域（例如街道）和摄像头限制区域（例如办公室）的常规人类运动的反应。通过利用新出现的低成本RGB-D摄像机和MMWave雷达，我们提出了同时跨模式多人REID的首个视觉RF系统。首先，为了解决基本模式间差异，我们提出了一种基于人体观察到的镜面反射模型的新型签名合成算法。其次，引入了有效的跨模式深度度量学习模型，以应对在雷达和相机之间由非同步数据引起的干扰。通过在室内和室外环境中进行的广泛实验，我们证明了我们所提出的系统能够达到约92.5％的TOP-1准确性，而在56名志愿者中，〜97.5％的前5位精度。我们还表明，即使传感器的视野中存在多个主题，我们提出的系统也能够重新识别受试者。

对医疗保健监控的远程工具的需求从未如此明显。摄像机测量生命体征利用成像装置通过分析人体的图像来计算生理变化。建立光学，机器学习，计算机视觉和医学的进步这些技术以来的数码相机的发明以来已经显着进展。本文介绍了对生理生命体征的相机测量综合调查，描述了它们可以测量的重要标志和实现所做的计算技术。我涵盖了临床和非临床应用以及这些应用需要克服的挑战，以便从概念上推进。最后，我描述了对研究社区可用的当前资源（数据集和代码），并提供了一个全面的网页（https://cameravitals.github.io/），其中包含这些资源的链接以及其中引用的所有文件的分类列表文章。

使用毫米波（MMWAVE）信号的人类手势识别提供有吸引力的应用，包括智能家居和车载界面。虽然现有的作品在受控设置下实现有前途的性能，但实际应用仍然有限，因为需要密集数据收集，适应新域时的额外培训努力（即环境，人员和地点）和实时识别的表现不佳。在本文中，我们提出了Di-Gesture，一个独立于域和实时MMWAVE手势识别系统。具体地，我们首先导出与具有空间时间处理的人体手势对应的信号变化。为了增强系统的稳健性并减少数据收集工作，我们根据信号模式与手势变化之间的相关性设计数据增强框架。此外，我们提出了一种动态窗口机制来自动且准确地执行手势分割，从而能够实时识别。最后，我们建立了一种轻量级神经网络，以从用于手势分类的数据中提取空间信息。广泛的实验结果表明，Di-Gesture分别为新用户，环境和地点的平均精度为97.92％，99.18％和98.76％。在实时场景中，Di-Gesutre的准确性达到97％以上，平均推断时间为2.87ms，这表明了我们系统的优越稳健性和有效性。

社会偏移和温度筛选已被广泛用于抵消Covid-19大流行，从全世界的学术界，工业和公共主管部门引发极大的兴趣。虽然大多数解决方案分别处理了这些方面，但它们的组合将极大地利用对公共空间的持续监测，并有助于触发有效的对策。这项工作介绍了毫米杀虫雷达和红外成像传感系统，在室内空间中进行了不引人注目的和隐私，在室内空间中进行了不显眼和隐私。 Millitrace-IR通过强大的传感器融合方法，MM波雷达和红外热摄像机结合。它通过在热摄像机图像平面和雷达参考系统中的人体运动中共同跟踪受试者的面，实现了偏移和体温的完全自动测量。此外，毫米itrace-IR执行接触跟踪：热相机传感器可靠地检测体温高的人，随后通过雷达以非侵入方式追踪大型室内区域。进入新房间时，通过深神经网络从雷达反射计算与雷达反射的步态相关的特征，并使用加权的极端学习机作为最终重新识别工具，在其他人之间重新识别一个主题。从实际实施中获得的实验结果，从毫米 - IR的实际实施中展示了距离/轨迹估计的排入量级精度，个人间距离估计（对受试者接近0.2米的受试者有效），以及精确的温度监测（最大误差0.5 {\ deg} c）。此外，毫米itrace-IR通过高精度（95％）的人重新识别，在不到20秒内提供接触跟踪。

鉴于无线频谱的有限性和对无线通信最近的技术突破产生的频谱使用不断增加的需求，干扰问题仍在继续持续存在。尽管最近解决干涉问题的进步，但干扰仍然呈现出有效使用频谱的挑战。这部分是由于Wi-Fi的无许可和管理共享乐队使用的升高，长期演进（LTE）未许可（LTE-U），LTE许可辅助访问（LAA），5G NR等机会主义频谱访问解决方案。因此，需要对干扰稳健的有效频谱使用方案的需求从未如此重要。在过去，通过使用避免技术以及非AI缓解方法（例如，自适应滤波器）来解决问题的大多数解决方案。非AI技术的关键缺陷是需要提取或开发信号特征的域专业知识，例如CycrationArity，带宽和干扰信号的调制。最近，研究人员已成功探索了AI / ML的物理（PHY）层技术，尤其是深度学习，可减少或补偿干扰信号，而不是简单地避免它。 ML基于ML的方法的潜在思想是学习来自数据的干扰或干扰特性，从而使需要对抑制干扰的域专业知识进行侧联。在本文中，我们审查了广泛的技术，这些技术已经深入了解抑制干扰。我们为干扰抑制中许多不同类型的深度学习技术提供比较和指导。此外，我们突出了在干扰抑制中成功采用深度学习的挑战和潜在的未来研究方向。

被动射频（RF）感测和对老年护理房屋的人类日常活动监测是一个新兴的话题。微多普勒雷达是一种吸引人的解决方案，考虑到它们的非侵入性，深渗透和高距离范围。尽管在真实情景中未标记或较差的活动的情况下，但是使用多普勒雷达数据的无监督活动识别尚未得到注意。本研究提出了使用多普勒流的人类活动监测的两个无监督特征提取方法。这些包括基于局部离散余弦变换（DCT）的特征提取方法和基于局部熵的特征提取方法。此外，对于多普勒雷达数据，首次采用了卷积变分性自动化器（CVAE）特征提取的新应用。将三种特征提取架构与先前使用的卷积AutoEncoder（CAE）和基于主成分分析（PCA）和2DPCA的线性特征提取进行比较。使用K-Means和K-METOIDS进行无监督的聚类。结果表明，与CAE，PCA和2DPCA相比，基于DCT的方法，基于熵的方法和CVAE特征的优越性，具有超过5 \％-20 \％的平均精度。关于计算时间，两个提出的方法明显比现有的CVAE快得多。此外，对于高维数据可视化，考虑了三种歧管学习技术。比较方法，以对原始数据的投影以及编码的CVAE特征进行比较。当应用于编码的CVAE特征时，所有三种方法都显示出改善的可视化能力。

Health sensing for chronic disease management creates immense benefits for social welfare. Existing health sensing studies primarily focus on the prediction of physical chronic diseases. Depression, a widespread complication of chronic diseases, is however understudied. We draw on the medical literature to support depression prediction using motion sensor data. To connect human expertise in the decision-making, safeguard trust for this high-stake prediction, and ensure algorithm transparency, we develop an interpretable deep learning model: Temporal Prototype Network (TempPNet). TempPNet is built upon the emergent prototype learning models. To accommodate the temporal characteristic of sensor data and the progressive property of depression, TempPNet differs from existing prototype learning models in its capability of capturing the temporal progression of depression. Extensive empirical analyses using real-world motion sensor data show that TempPNet outperforms state-of-the-art benchmarks in depression prediction. Moreover, TempPNet interprets its predictions by visualizing the temporal progression of depression and its corresponding symptoms detected from sensor data. We further conduct a user study to demonstrate its superiority over the benchmarks in interpretability. This study offers an algorithmic solution for impactful social good - collaborative care of chronic diseases and depression in health sensing. Methodologically, it contributes to extant literature with a novel interpretable deep learning model for depression prediction from sensor data. Patients, doctors, and caregivers can deploy our model on mobile devices to monitor patients' depression risks in real-time. Our model's interpretability also allows human experts to participate in the decision-making by reviewing the interpretation of prediction outcomes and making informed interventions.

随着Terahertz（THZ）信号产生和辐射方法的最新进展，关节通信和传感应用正在塑造无线系统的未来。为此，预计将在用户设备设备上携带THZ光谱，以识别感兴趣的材料和气态组件。 THZ特异性的信号处理技术应补充这种对THZ感应的重新兴趣，以有效利用THZ频带。在本文中，我们介绍了这些技术的概述，重点是信号预处理（标准的正常差异归一化，最小值 - 最大归一化和Savitzky-Golay滤波），功能提取（主成分分析，部分最小二乘，t，T，T部分，t部分，t部分正方形，T - 分布的随机邻居嵌入和非负矩阵分解）和分类技术（支持向量机器，k-nearest邻居，判别分析和天真的贝叶斯）。我们还通过探索他们在THZ频段的有希望的传感能力来解决深度学习技术的有效性。最后，我们研究了在联合通信和传感的背景下，研究方法的性能和复杂性权衡；我们激励相应的用例，并在该领域提供未来的研究方向。

使用传感器的智能房屋中的监测行为可以对独立能力和居民长期健康的变化提供洞察。被动红外运动传感器（PIRS）是标准的，但可能无法准确跟踪移动的全部持续时间。它们还需要视线检测可以限制性能的运动，并确保它们必须对居民可见。频道状态信息（CSI）是一种低成本，无线电感测形式，可以监控运动，而且提供生成丰富数据的机会。我们开发了一种新颖的自我校准运动检测系统，它使用CSI数据收集和处理在股票覆盆子PI 4上。该系统利用CSI帧之间的相关性，我们使用我们的算法执行方差分析来准确测量整个时期居民的运动。我们展示了这种方法在若干现实世界环境中的有效性。进行的实验表明，对于不同位置的不同强度的运动示例，可以精确地检测活动开始和结束时间。

我们提出了一种新的四管齐下的方法，在文献中首次建立消防员的情境意识。我们构建了一系列深度学习框架，彼此之叠，以提高消防员在紧急首次响应设置中进行的救援任务的安全性，效率和成功完成。首先，我们使用深度卷积神经网络（CNN）系统，以实时地分类和识别来自热图像的感兴趣对象。接下来，我们将此CNN框架扩展了对象检测，跟踪，分割与掩码RCNN框架，以及具有多模级自然语言处理（NLP）框架的场景描述。第三，我们建立了一个深入的Q学习的代理，免受压力引起的迷失方向和焦虑，能够根据现场消防环境中观察和存储的事实来制定明确的导航决策。最后，我们使用了一种低计算无监督的学习技术，称为张量分解，在实时对异常检测进行有意义的特征提取。通过这些临时深度学习结构，我们建立了人工智能系统的骨干，用于消防员的情境意识。要将设计的系统带入消防员的使用，我们设计了一种物理结构，其中处理后的结果被用作创建增强现实的投入，这是一个能够建议他们所在地的消防员和周围的关键特征，这对救援操作至关重要在手头，以及路径规划功能，充当虚拟指南，以帮助迷彩的第一个响应者恢复安全。当组合时，这四种方法呈现了一种新颖的信息理解，转移和综合方法，这可能会大大提高消防员响应和功效，并降低寿命损失。

自动化驾驶系统（广告）开辟了汽车行业的新领域，为未来的运输提供了更高的效率和舒适体验的新可能性。然而，在恶劣天气条件下的自主驾驶已经存在，使自动车辆（AVS）长时间保持自主车辆（AVS）或更高的自主权。本文评估了天气在分析和统计方式中为广告传感器带来的影响和挑战，并对恶劣天气条件进行了解决方案。彻底报道了关于对每种天气的感知增强的最先进技术。外部辅助解决方案如V2X技术，当前可用的数据集，模拟器和天气腔室的实验设施中的天气条件覆盖范围明显。通过指出各种主要天气问题，自主驾驶场目前正在面临，近年来审查硬件和计算机科学解决方案，这项调查概述了在不利的天气驾驶条件方面的障碍和方向的障碍和方向。

第五代（5G）网络和超越设想巨大的东西互联网（物联网）推出，以支持延长现实（XR），增强/虚拟现实（AR / VR），工业自动化，自主驾驶和智能所有带来的破坏性应用一起占用射频（RF）频谱的大规模和多样化的IOT设备。随着频谱嘎嘎和吞吐量挑战，这种大规模的无线设备暴露了前所未有的威胁表面。 RF指纹识别是预约的作为候选技术，可以与加密和零信任安全措施相结合，以确保无线网络中的数据隐私，机密性和完整性。在未来的通信网络中，在这项工作中，在未来的通信网络中的相关性，我们对RF指纹识别方法进行了全面的调查，从传统观点到最近的基于深度学习（DL）的算法。现有的调查大多专注于无线指纹方法的受限制呈现，然而，许多方面仍然是不可能的。然而，在这项工作中，我们通过解决信号智能（SIGINT），应用程序，相关DL算法，RF指纹技术的系统文献综述来缓解这一点，跨越过去二十年的RF指纹技术的系统文献综述，对数据集和潜在研究途径的讨论 - 必须以百科全书的方式阐明读者的必要条件。

近年来，MMWave FMCW雷达吸引了人类居中应用的大量研究兴趣，例如人类姿态/活动识别。大多数现有的管道由传统的离散傅立叶变换（DFT）预处理和深神经网络分类器混合方法建立，其中大多数以前的作品专注于设计下游分类器以提高整体精度。在这项工作中，我们返回返回并查看预处理模块。为了避免传统DFT预处理的缺点，我们提出了一个名为Cubelearn的学习预处理模块，直接从原始雷达信号中提取特征，并为MMWAVE FMCW雷达运动识别应用构建端到端的深神经网络。广泛的实验表明，我们的立方体模块一直提高不同管道的分类准确性，特别是利益以前较弱的模型。我们提供关于所提出的模块的初始化方法和结构的消融研究，以及对PC和边缘设备上运行时间的评估。这项工作也用作不同方法对数据立方体切片的比较。通过我们的任务无关设计，我们向雷达识别问题提出了一步迈向通用端到端解决方案。

心血管疾病（CVD）是全球死亡的第一大原因。尽管有越来越多的证据表明心房颤动（AF）与各种CVD有着密切的关联，但这种心律不齐通常是使用心电图（ECG）诊断的，这是一种无风险，无侵入性和具有成本效益的工具。在任何威胁生命的疾病/疾病发展之前，不断和远程监视受试者的心电图信息迅速诊断和及时对AF进行预处理的潜力。最终，可以降低CVD相关的死亡率。在此手稿中，展示了体现可穿戴心电图设备，移动应用程序和后端服务器的个性化医疗系统的设计和实施。该系统不断监视用户的心电图信息，以提供个性化的健康警告/反馈。用户能够通过该系统与他们的配对健康顾问进行远程诊断，干预措施等。已经评估了实施的可穿戴ECG设备，并显示出极好的一致性（CVRMS = 5.5％），可接受的一致性（CVRMS = CVRMS = CVRMS = 12.1％），可忽略不计的RR间隙错误（<1.4％）。为了提高可穿戴设备的电池寿命，提出了使用ECG信号的准周期特征来实现压缩的有损压缩模式。与公认的架构相比，它在压缩效率和失真方面优于其他模式，并在MIT-BIH数据库中以ECG信号的某个PRD或RMSE达到了至少2倍的Cr。为了在拟议系统中实现自动化AF诊断/筛查，开发了基于重新系统的AF检测器。对于2017年Physionet CINC挑战的ECG记录，该AF探测器获得了平均测试F1 = 85.10％和最佳测试F1 = 87.31％，表现优于最先进。