利用WiFi信号进行液体感知

物联网（IoT）的普及为我们提供了在智能家居环境中实现各种新兴服务的空前机遇。在这些服务中，感知容器中的液位对于构建许多改善生活质量的智能家居和移动医疗应用至关重要。本文提出LiquidSense，一种低成本、高精度、广泛适用于不同日常液体和容器且可轻松集成到现有智能家居网络中的液位感知系统。LiquidSense使用现有家庭WiFi网络和附着在容器上的低成本换能器来感知容器的共振以进行液位检测。具体而言，我们的系统在容器表面安装低成本换能器并发射精心设计的啁啾信号使容器共振，从而给家庭WiFi信号带来细微变化。通过分析WiFi信号的细微相位变化，LiquidSense提取共振频率作为液位检测特征。我们的系统分别使用曲线拟合和SVM构建连续与离散预测的预测模型。我们在具有三种不同材料容器和六种液体的家庭环境中评估LiquidSense。结果表明，LiquidSense对连续预测的总体准确率达97%，对离散预测的总体F-score为0.968。结果还表明，我们的系统在家居环境中有大覆盖范围，并在非视距（NLOS）场景下表现良好。