Smart Inventory Management System for Photovoltaic-Powered Freezer Using Wireless Sensor Network
本研究开发了一个以光伏板为能源的冰箱库存管理系统。它旨在促进能源效率和负责任地使用粮食。它的传感器网络是一个基于Arduino的无线传感器网络，安装在太阳能冰箱上，用于开发一个可访问且易于使用的智能库存管理系统。通过在冰箱内部实现传感器网络，可以容易地监测易腐和不易腐物品的库存，而不必物理地检查冰箱的内部。与此相关，开发了一个补充的Android应用程序，可以通过GSM Shield SIM 800 L接收和显示从传感器网络发送的数据。
2019-11-04 eess.SP
Smart and Secure Wireless Communications via Reflecting Intelligent Surfaces: A Short Survey
随着物联网（IoT）技术的出现，无线连接应该比以往任何时候都更加普遍。事实上，无处不在的无线连接的可用性带来了安全威胁，不幸的是，这些安全威胁无法单独通过传统的加密解决方案来处理，特别是在异构和分散的未来无线网络中。一般而言，物理层安全性（PLS）通过利用衰落传播信道来帮助弥合这一差距。此外，在无线网络中采用可重构智能表面（RIS），使PLS技术更有效地涉及到设计循环的信道。在本文中，我们进行了全面的文献综述的RIS辅助PLS的未来无线通信。首先介绍了RISs的基本概念及其在无线通信网络中的不同应用，以及最常见的PLS性能指标。然后，我们重点审查和分类的RIS辅助PLS应用，展示多个场景，系统模型，目标和方法。事实上，在这个领域中的大多数工作制定了一个优化问题，以最大化的保密率（SR）或保密容量（SC）在合法用户通过联合优化的波束形成器在发射机和RIS的系数，而差异是在所采用的方法，以最佳/次最佳的方法来接近的解决方案。我们完成了这项调查，提出了一些有见地的建议，并建议开放的问题，为未来的研究扩展。
2020-09-10 eess.SP
The Future of Intelligent Wavefront Shaping for Smart Radio Environments
随着电磁频谱变得更加拥挤，我们需要操作的环境变得更加复杂，对环境本身的控制变得必要，以确保无线通信信道的完整性。使用可编程超表面的波前整形允许在时间和空间上操纵波场，提供了一种与环境交互的方法。当与深度学习相结合时，智能波前整形可作为催化剂，实现智能无线电环境并解锁传统无线通信网络之外的应用。在本文中，我们讨论了智能波前整形在复杂环境中的波传播的前景，并强调其变革的潜力。
2021-04-03 eess.SP
User-Centric Joint Access-Backhaul Design for Full-Duplex Self-Backhauled Wireless Networks
全双工自回程有望为超密集无线网络提供具有成本效益和灵活性的回程连接，但也对接入和回程链路之间的资源管理提出了巨大挑战。在本文中，我们提出了一个以用户为中心的全双工自回程无线网络的联合接入回程传输框架。在接入链路中，采用以用户为中心的分簇，使得每个用户由多个小基站（SBS）协作服务。在回程链路中，提出了以用户为中心的多播传输，使得每个用户的消息被视为公共消息并多播到其服务SBS集群。我们首先制定了一个优化问题，以最大限度地提高网络加权和速率，通过联合接入回程波束成形和SBS分簇时，全球信道状态信息（CSI）是可用的。这个问题是有效地解决了通过连续的下限最大化方法与一个新的近似目标函数和迭代链接删除技术。然后，我们将研究扩展到具有部分CSI的随机联合接入-回程波束成形优化。仿真结果表明，无论是完整的CSI和部分CSI的情况下，所提出的算法的有效性。它们还表明，部分CSI的传输设计可以大大减少CSI开销，而性能下降很少。
2019-07-27 cs.IT eess.SP math.IT
Reimagining Wireless Connectivity: The FAS-RIS Synergy for 6G Smart Cities
School of Integrated Technology, Yonsei University（延世大学综合技术学院）；Lane Department of Computer Science and Electrical Engineering, West Virginia University（西弗吉尼亚大学兰恩计算机科学和电气工程系）
本文提出FAS-RIS协同架构，通过结合FAS的适应性和RIS的环境控制，提升6G智能城市无线连接性能。
2025-12-22 eess.SP
Wireless LAN sensing with smart antennas
Adant Technologies Inc.（Adant科技公司）；Università di Padova（帕多瓦大学）；Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR)（意大利国家研究委员会）
本文的目标是人体运动检测问题，使用无线局域网设备（WiFi）配备了方向图可重构天线。运动感测通过监测源自支持波束控制技术的智能天线的周围WiFi信号的身体引起的改变来获得，从而允许将天线辐射图案信道化到预定义的感兴趣点。我们首先讨论信号和信道状态信息（CSI）处理和净化。接下来，我们描述了基于到达角（AoA）监测的运动检测算法。在一个大型的灵巧家庭环境中对所提出的算法进行了实验验证。
2022-04-27 cs.LG cs.NI eess.SP
Intelligent Reflecting Surface Configurations for Smart Radio Using Deep Reinforcement Learning
智能反射面（IRS）有望将无线通信的模式从“适应无线信道”转变为“改变无线信道”。然而，目前的IRS配置方案，包括子信道估计和被动波束形成的顺序，符合传统的基于模型的设计思想，是很难实现在复杂的无线电环境中的实际。为了创建智能无线电环境，我们提出了一种无模型设计的IRS控制，是独立的子信道信道状态信息（CSI），并要求IRS和无线通信系统之间的最小交互。我们首先将IRS的控制建模为马尔可夫决策过程（MDP），并应用深度强化学习（DRL）来执行IRS的实时粗相位控制。然后，我们采用极值搜索控制（ESC）作为IRS的精细相位控制。最后，通过更新帧结构，我们将DRL和ESC集成到IRS的无模型控制中，以提高其对不同信道动态的适应性。数值结果表明，我们提出的联合DRL和ESC计划的优越性，并验证其有效性的无模型IRS控制没有子信道CSI。
2022-05-11 eess.SP
Holographic Smart EM Skins for Advanced Beam Power Shaping in Next Generation Wireless Environments
提出了一种新颖的方法，用于合成具有先进波束形成功能的廉价全息智能电磁（EM）皮肤。复杂的多尺度智能皮肤设计制定的广义片过渡条件（GSTC）的框架内作为一个组合的掩模约束的等时线反源问题和微尺度的敏感性并矢优化。该解决方案策略集成了基于迭代投影技术（IPT）的局部搜索过程和基于系统设计（SbD）的优化循环，用于识别匹配所需表面电流的最佳元表面描述符。所提出的方法的性能和效率进行了评估，在一组有代表性的测试案例与不同的智能皮肤光圈和目标图案掩模。
2021-06-21 cs.SY eess.SP eess.SY
Development of AI-cloud based high-sensitivity wireless smart sensor for port structure monitoring
港口结构由于暴露于盐水和碰撞环境中，定期进行结构监测是应对快速退化的关键。然而，大多数检查都是由人类在不规则的基础上进行的。为了克服这一复杂性，人们设计了许多与基于振动的传感器监测系统相关的研究。尽管如此，由于港口的振幅很小，很难测量环境振动，也很难确定靠泊的确切时间，这是主要的激励源。本研究开发了一种新型的基于云AI的无线传感器系统，该系统采用高灵敏度加速度计M-A352，其噪声密度为0.2uG/sqrt（Hz），超低噪声特性为0.003mg，采样频率为1000 Hz。传感器根据预定义的时间表或长测距仪触发。之后，通过称为Faster R-CNN的AI对象检测技术进行船舶检测，其中ResNet的主干网用于卷积部分。对检测到的锚箱坐标和尺寸进行进一步处理，以证明靠泊船舶。收集到的数据通过LTE CAT 1调制解调器在10 Mbps内自动发送到云服务器。该系统在韩国的实际港口现场安装了几天，作为对拟议系统的初步调查。此外，加速度，斜率和温度数据进行了分析，建议基于振动的端口状态评估的可能性。
2022-09-24 eess.SP
Enabling Smart Reflection in Integrated Air-Ground Wireless Network: IRS Meets UAV
智能反射面（IRS）和无人机（UAV）分别通过智能信号反射和机动控制主动改变无线通信信道，成为提高无线通信网络性能的两种有前途的技术。然而，它们在实践中面临着不同的限制，这限制了它们的未来应用。在这篇文章中，我们提出了新的方法，联合应用IRS和无人机综合空地无线网络，利用他们的互补优势。具体地说，地面IRS用于增强无人机-地面通信性能，而无人机机载IRS用于辅助地面通信。我们提出了他们有前途的应用场景，新的通信设计问题以及潜在的解决方案。特别是，我们表明，它实际上是有益的部署在未来的无线网络中的地面和空中IRS，以获得智能反射在三维（3D）空间的好处。
2021-03-29 cs.IT cs.NI eess.SP
The Impact of Subspace-Based Pilot Decontamination in User-Centric Scalable Cell-Free Wireless Networks
我们认为一个可扩展的以用户为中心的无线网络与动态集群的形成所定义的Björnsson和Sanguinetti。检查用于可缩放上行链路（UL）处理的若干选项，包括：i）用于簇形成的簇大小和SNR阈值标准; ii）UL导频维度; iii）局部检测和全局（每个簇）组合。我们使用一个简单的模型的信道矢量空间相关性，它捕捉的事实，即UE和RRH之间的传播是不是各向同性的。特别地，我们基于理想但部分CSI来定义理想性能，即，可以基于用户到天线头簇的连接性来估计的CSI。在实践中，CSI是从UL导频估计的，因此它受到噪声和导频污染的影响。我们表明，一个非常简单的子空间投影方案是能够基本上达到相同的性能完美，但部分CSI。这指出，必要的信息需要试点去污有效地减少到占主导地位的通道子空间。
2021-08-10 cs.IT eess.SP math.IT
A Hybrid Wired/Wireless Deterministic Network for Smart Grid
随着智能电网、机器人、自动驾驶汽车和工业自动化等时间关键型应用的快速增长，对高可靠性、低延迟和严格限制抖动的需求急剧增加。高精度的时间同步通信，如时间触发以太网（TTE），已经成功地开发了有线网络。然而，部署额外设备和额外布线的高成本限制了这些网络的可扩展性。因此，本文提出了一种基于高速TTE和5G超可靠低延迟通信（URLLC）相结合的混合有线/无线高精度时间同步网络。其主要动机是满足时间关键型应用（如智能电网同步相量通信）的低延迟、低抖动和高可靠性要求。因此，在所提出的混合网络架构中，高速TTE被认为是主总线（即，骨干网），而精确时间协议（PTP）辅助的基于5G-URLLC的无线接入被用作子网络。主要的挑战是实现PTP辅助URLLC和TTE之间的互操作性，同时确保高精度的定时和同步。仿真结果表明，PTP辅助URLLC的影响，在保持网络的可靠性，延迟和抖动与TTE网络完全协调。
2021-05-13 cs.NI eess.SP
Downlink Received Power Performance Analysis of IRS for 6G Networks
本研究针对6G无线IoT场景下的服务覆盖问题，对比分析传统小型蜂窝与IRS增强型小型蜂窝传输的下行接收功率性能，证实部署IRS可显著提升IoT服务覆盖。
2023-04-28 eess.SP
A Comprehensive Survey of 6G Wireless Communications
虽然第五代（5G）通信正在全球范围内推出，但第六代（6 G）通信已经引起了业界和学术界的广泛关注。与5G相比，6 G将具有更宽的频段、更高的传输速率、频谱效率、更大的连接容量、更短的时延、更广的覆盖范围和更强的抗干扰能力，以满足各种网络需求。本调查通过介绍需求、特性、关键技术、挑战和应用，对6 G无线通信有了深刻的理解。首先，我们从技术、安全和隐私以及应用的角度对6 G进行了概述。随后，我们详细介绍了各种6 G技术及其存在的挑战，例如，人工智能（AI）、智能表面、太赫兹、空-地-海一体化网络、无蜂窝大规模多输入多输出等。由于这些技术，6 G有望在传输速率、延迟、全球覆盖等方面优于现有的无线通信系统。接下来，我们将讨论可用于保护6 G数据的安全和隐私技术。由于边缘设备预计很快就会普及，因此生成的大量数据和频繁的数据交换很容易导致数据泄露。最后，我们预测了基于6 G技术和功能的现实应用;例如，智能医疗，智能城市和智能制造将通过利用人工智能来实现。
2021-02-16 eess.SP
Smart and Reconfigurable Wireless Communications: From IRS Modeling to Algorithm Design
智能反射面（IRSs）由于其以具有成本效益的方式智能地定制和重新配置无线电传播环境的巨大潜力而被引入到无线通信系统中。尽管IRSs具有许多优点，但学术界对IRSs的研究仍处于起步阶段。特别是，IRS辅助的无线通信系统的设计和分析，关键取决于一个准确和易于处理的IRS建模。在这篇文章中，我们首先介绍和比较三种IRS模型，即传统的独立扩散散射模型，基于物理的模型，基于阻抗网络的模型，在其准确性，易处理性和硬件复杂性。此外，一个新的框架的基础上划分的IRS到瓦片和采用码本的传输模式，以实现可扩展的IRS优化。然后，我们研究了三个IRS模型对系统设计的影响，确定了IRS辅助无线系统的有效设计的几个关键技术挑战，并提出了相应的解决方案。此外，为了说明所考虑的模型的属性和所提出的解决方案的概念，IRS辅助的安全无线系统和同步无线信息和电力传输（SWIPT）系统的效率进行了更详细的研究。最后，几个有前途的未来研究方向的IRS辅助无线系统的突出。
2021-03-12 cs.IT eess.SP math.IT
Subspace-Based Pilot Decontamination in User-Centric Scalable Cell-Free Wireless Networks
我们考虑一个无小区的无线系统，在时分双工（TDD）模式与用户为中心的集群的远程无线电单元（RU）。由于每个信道相干时隙的上行链路导频维度是有限的，所以副导频用户可能会招致相互导频污染。在当前的文献中，假设所有用户信道的长期统计知识是可用的。这使得最小均方误差信道估计或简化的主导子空间投影成为可能，这在对信道协方差矩阵的某些假设下实现了显著的导频净化。然而，估计信道协方差矩阵或甚至仅估计其在形成用户集群的所有RU处的主导子空间不是一件容易的任务。事实上，如果设计不当，这种长期统计估计的试验计划也会受到污染问题的影响。在本文中，我们提出了一种新的信道子空间估计方案明确设计的无小区无线网络。我们的方案是基于1）一个探测参考信号（SRS）使用拉丁方宽带跳频，和2）一个子空间估计方法的基础上，鲁棒主成分分析（R-PCA）。SRS跳频方案确保对于参与其集群的任何用户和任何RU，只有少数导频测量将包含强的副导频干扰。这几个严重污染的测量（隐式）消除R-PCA，这是为了规范的估计和折扣的“离群”的测量。我们的仿真结果表明，该方案实现了几乎完美的子空间知识，这反过来又产生系统性能非常接近理想的信道状态信息，从而从根本上解决了无小区的用户为中心的TDD无线网络中的导频污染的问题。
2022-11-17 cs.IT eess.SP math.IT
Smart Sampling Strategies for Wireless Industrial Data Acquisition
Universidad Loyola Andalucía（洛约拉安达卢西亚大学）
针对工业无线遥测中高采样频率带来的存储、传输和能耗问题，提出优化数据采集策略以减少混叠误差，实现采样频率降低80%且不损失测量质量。
2025-02-08 cs.AI cs.SY eess.SP
Towards Industry 5.0: Intelligent Reflecting Surface (IRS) in Smart Manufacturing
工业5.0设想人类和机器之间的密切合作，需要超可靠和低延迟通信（URLLC）。智能反射表面（IRS）有可能在实现工业5.0的无线URLLC方面发挥关键作用。IRS预计将成为6G无线通信网络的关键推动者，因为它可以通过创建可控的无线电环境来显着提高无线网络性能。在本文中，我们首先概述了IRS技术，然后概念化IRS在未来智能制造环境中的实施潜力，以支持工业5.0的出现和一系列应用。最后，为了促进这一领域的未来研究，我们讨论了IRS技术在现代智能制造中的优势、面临的挑战和机遇。
2022-06-23 cs.NI eess.SP
Wireless Multi-Sensor Networks for Smart Cities: A Prototype System with Statistical Data Analysis
The Institute for Computer Science and Control of the Hungarian Academy of Sciences（匈牙利科学院计算机科学与控制研究所）；General Electric (GE) Hungary Ltd.（通用电气（GE）匈牙利有限公司）
随着城市化以惊人的速度发展，城市必须不断改进影响居民安全、健康和整体福祉的解决方案。世界各地的智慧城市项目都建立在先进的传感器、信息和通信技术的基础上，以帮助解决空气污染、废物管理、交通优化和能源效率等问题。本文报道了布达佩斯智能城市计划的原型，该计划应用了安装在公共照明系统上的各种传感器和基于云的分析模块。当安装的无线多传感器网络收集有关许多压力源的信息时，该模块集成并统计处理数据。该模块可以处理不一致、缺失和有噪声的数据，并可以在时间和空间上推断测量结果，即它可以创建短期预测和平滑地图，两者都附有可靠性估计。由此产生的数据库使用几何表示法，可以作为公共服务的信息中心。
2018-07-20 cs.CY cs.LG cs.NI
Robust PCA for Subspace Estimation in User-Centric Cell-Free Wireless Networks
我们考虑一个可扩展的以用户为中心的无小区大规模MIMO网络与分布式远程无线电单元（RU），使宏分集和联合处理。由于有限的上行链路（UL）导频维度，UL导频传输阶段中的多用户干扰使得信道估计成为一个不平凡的问题。我们利用两种类型的UL导频信号，探测参考信号（SRS）和解调参考信号（DMRS）导频，信道子空间的估计和它的瞬时实现，分别。根据基于拉丁方的跳频方案，在多个时隙和资源块上发送SRS导频，该跳频方案旨在平均不同SRS副导频用户的干扰。我们提出了一个强大的主成分分析方法，用于从SRS信号样本的信道子空间估计，在RU为每个相关的用户。估计的子空间进一步在RU处用于DMRS导频净化和瞬时信道估计。我们提供了数值模拟，比较系统的性能，使用我们的子空间和信道估计方案的情况下，理想的部分子空间/信道知识和导频匹配信道估计。结果表明，采用适当设计的SRS导频跳频方案的系统可以接近基因辅助系统的性能。
2022-06-08 cs.IT eess.SP math.IT
Benchmarking Dataset for Presence-Only Passive Reconnaissance in Wireless Smart-Grid Communications
American University of Beirut（贝鲁特美国大学）
本文提出一个用于无线智能电网中被动侦察的基准数据集生成器，通过物理一致的信道建模生成时间序列，支持联邦学习的标准化基准测试。
2026-03-10 cs.CR eess.SP
A Survey of Blockchain and Artificial Intelligence for 6G Wireless Communications
本文综述了区块链与人工智能在6G无线通信中的应用，探讨了两者融合在提升网络安全、隐私和效率等方面的突破，并分析了关键服务、IoT智能应用及未来研究挑战。
2023-09-07 cs.IT eess.SP math.IT
Efficient Energy Harvesting in Wireless Sensor Networks of Smart Grid
本文针对智能电网无线传感器网络节点电池寿命受限问题，提出利用移动充电器结合最优路径计算的高效能量收集与充电模型，以最大化节点电池利用率并减少充电等待时间。
2019-11-02 cs.NI eess.SP
Empowering Prosumer Communities in Smart Grid with Wireless Communications and Federated Edge Learning
Université of Sherbrooke（舍布鲁克大学）；INTERLAB Research Laboratory（INTERLAB研究实验室）
分布式能源资源的指数级增长正在使智能电网中的传统消费者转变为生产消费者。这种过渡为可持续能源贸易提供了一个充满希望的机会。然而，将产消者纳入能源市场，在设计统一和可持续的框架以有效利用电力和通信基础设施方面提出了新的考虑。此外，需要解决几个问题，以充分促进采用分散的可再生系统，如通信开销，数据隐私，可扩展性和可持续性。在这篇文章中，我们提出了建立有效的能源交易市场在沟通和智能决策方面需要解决的不同方面和挑战。因此，我们提出了一个多层次的亲决策框架，为prosumer社区实现集体目标。由于产消者的个人决策主要由个人自给自足目标驱动，因此该框架优先考虑个人产消者的决策，并依赖5G无线网络在社区成员之间进行快速协调。事实上，每个产消者都预测能源生产和消费，以做出积极的交易决策，作为对集体要求的回应。此外，社区的协作进一步扩展，包括使用联合学习的预测模型的协作训练，由边缘服务器和生产者家庭设备辅助。除了保护产消者的隐私外，我们还通过评估表明，使用联合学习训练预测模型可以为不同的能源资源提供高准确性，同时减少通信开销。
2022-01-28 cs.AI cs.NI eess.SP
WaveFlex: A Smart Surface for Private CBRS Wireless Cellular Networks
WaveFlex是一种智能表面，通过利用频率分集和时间动态性，在不修改网络的情况下，为私有LTE/5G网络提供平均8.50 dB的SNR增益和最高4.36 Mbps的吞吐量提升。
2023-10-17 cs.NI eess.SP
Smart Wireless Environment Enhanced Telecommunications: A Network Stabilisation Paradigm for Mobile Operators
本文从移动信道稳定视角综述了智能无线环境（SWE）范式，分析了全息超表面、无线感知与机器智能的协同作用，为运营商构建稳健的5G RAN架构及未来商业部署指明关键挑战。
2024-06-11 cs.IT eess.SP math.IT
WiThRay: A Versatile Ray-Tracing Simulator for Smart Wireless Environments
本文提出开源三维射线追踪仿真器WiThRay，采用低复杂度BE算法、散射校准并支持RIS，可在无信道假设的逼真传播环境中评估通信与信号处理技术。
2023-04-22 cs.IT eess.SP math.IT
SmartFPS: Neural Network based Wireless-inertial fusion positioning system
Southeast University（东南大学）
目前的融合定位系统主要是基于滤波算法，如卡尔曼滤波或粒子滤波。然而，实际应用场景的系统复杂度往往很高，例如行人惯性导航系统中的噪声建模，或者指纹匹配和定位算法中的环境噪声建模。针对这一问题，提出了一种基于深度学习的融合定位系统，并针对不同分布的样本提出了一种提高神经网络模型性能的迁移学习策略。结果表明，在全楼层场景下，融合网络的平均定位精度为0.506m。迁移学习的实验结果表明，不同行人的惯性导航定位步长和旋转角度的估计精度平均可提高53.3%，不同设备的蓝牙定位精度可提高33.4%，融合可提高31.6%。
2022-09-28 cs.AI cs.SY eess.SP
ORIX: Orchestration of RIS with xApps for Smart Wireless Factory Environments
HISAR Lab. of TUBITAK-BILGEM（土耳其科技工业研究委员会信息通信技术研究所海萨尔实验室）；Koç University（科奇大学）；Istanbul Medipol University（伊斯坦布尔医学大学）；Tampere Wireless Research Center, Tampere University（坦佩雷大学坦佩雷无线研究中心）；Turk Telekom R&D Department（土耳其电信研发部）；Istanbul Technical University（伊斯坦布尔理工大学）；EURECOM（欧洲通信研究所）
本文提出ORIX方法，通过xApps实现RIS与O-RAN的协同，提供端到端仿真平台评估RIS在智能无线工厂中的性能，平衡系统性能与实际约束。
2026-06-05 cs.SY eess.SP eess.SY
Detection and blind channel estimation for UAV-aided wireless sensor networks in smart cities under mobile jamming attack
无人机（UAV）可以通过多种方式集成到无线传感器网络（WSNs）中，用于智能城市应用。其中，无人机可以通过从地面传感器和计量装置上传数据，然后将其下载到中央单元，以“存储-携带和转发”的方式用作中继。然而，上传和下载阶段都容易受到潜在的威胁和攻击。作为传统无线网络的遗留问题，干扰攻击仍然是UAV辅助通信的主要和严重威胁之一，特别是当干扰机也是移动的时，例如，它安装在无人机上或陆地车辆内。在本文中，我们研究了抗干扰通信的无人机辅助无线传感器网络运行在双选择性信道在下载阶段。在这种情况下，由UAV和恶意移动干扰机发射的信号经历由于多径传播效应引起的时间分散和由其移动性引起的频率分散。为了抑制高功率干扰信号，我们提出了一种盲物理层技术，通过基于检测器输出的符号级后排序的串行干扰消除来联合检测无人机和干扰机符号。振幅，相位，时间延迟，和多普勒频移-所需的实现所提出的检测策略-盲估计数据通过使用的算法，利用接收信号的几乎循环平稳特性和多载波调制格式的详细结构。仿真结果证实了所提出的方法的抗干扰能力，对于不同的移动场景的干扰机。
2021-12-06 cs.NI eess.SP stat.AP
Fast Wireless Sensor Anomaly Detection based on Data Stream in Edge Computing Enabled Smart Greenhouse
Qufu Normal University（曲阜师范大学）；Weifang University of Science and Technology（潍坊科技学院）；Nanjing University of Science and Technology（南京理工大学）；Shandong First Medical University (Shandong Academy Of Medical Sciences)（山东第一医科大学（山东省医学科学院））
基于边缘计算的智能温室是物联网技术的代表性应用，它可以实时的监测环境信息，并利用这些信息进行智能决策。在此过程中，无线传感器数据的异常检测起着重要的作用。然而，传统的异常检测算法主要针对静态数据的异常检测，没有考虑无线传感器产生的数据流的无限性、相关性和概念漂移等固有特性，这给基于数据流的异常检测带来了很大的挑战，导致检测精度和效率较低。首先，数据流通常是快速生成的，这意味着它是无限的和巨大的，所以任何传统的离线异常检测算法，试图存储整个数据集或扫描数据集多次异常检测将耗尽内存空间。其次，不同数据流之间存在相关性，传统算法很少考虑这一点。第三，底层数据生成过程或数据分布可能会随时间而改变。因此，传统的异常检测算法如果不进行模型更新，将失去其有效性。针对这些问题，本文提出了一种基于局部敏感散列和时间窗技术的DLSHiForest方法，在实现准确高效检测的同时解决了这些问题。综合实验使用真实世界的农业温室数据集，以证明我们的方法的可行性。实验结果表明，我们的建议是切实可行的，在解决传统的异常检测的挑战，同时确保准确性和效率。
2021-07-28 cs.AI cs.LG eess.SP
A Power-Efficient Audio Acquisition System for Smart City Applications
University of Guelph（圭尔夫大学）
噪声对人类活动有不利影响。除了听力障碍和与压力有关的疾病外，它还可以干扰口语交流，降低人类表现并影响生活质量。随着城市化的加剧，减少智慧城市环境中的噪音污染的潜在好处是广泛的。可以使用无线传感器网络来收集和分析噪声水平，该无线传感器网络可以通过使用麦克风来监测噪声水平。然而，每个无线系统在连续数据汇集和监控所需的电池要求方面都存在困难。本文介绍了一种智能麦克风系统测试平台的设计。为了节省功率，微控制器和模数转换器（ADC）响应于环境噪声而在高功率模式和低功率模式之间动态切换。具体地，高功率组件由声学噪声水平中的尖峰触发。研究了三种无线技术，WiFi（2.4 GHz），蓝牙低功耗（BLE）4.0和Zigbee。实验结果表明，基于该测试平台的节点在空闲状态下的功耗可降低97%。
2020-01-21 cs.NI cs.SD cs.SI
User-Centric Cell-Free Wireless Networks for 6G: Communication Theoretic Models and Research Challenges
本文为6G以用户为中心的无蜂窝网络建立了可扩展的物理层通信理论模型，提出动态簇形成、导频分配及基于簇的线性收发方案，并给出上行-下行对偶性。
2024-01-12 cs.IT eess.SP math.IT
Smart Jamming Attacks in 5G New Radio: A Review
第五代无线蜂窝网络（5G）预计将成为紧急服务、自然灾害救援、公共安全和军事通信的基础设施。5G和以前的任何无线蜂窝网络一样，容易受到干扰攻击，这些攻击会造成故意干扰，阻碍合法用户的通信。因此，干扰5G网络可能对公共安全构成真正的威胁。因此，迫切需要调查这些网络在多大程度上容易受到干扰攻击。在这项调查中，我们考虑了2017年发布的3GPP标准，该标准被广泛接受为部署这些网络的主要参考。首先，我们描述了5G新无线电（NR）架构的关键要素，例如基站和用户设备之间交换的不同信道和信号。其次，我们对干扰攻击模型进行了深入审查，并评估了5G NR对这些干扰攻击的脆弱性。然后，我们介绍了最先进的检测和缓解技术，并讨论了它们在5G无线网络中击败智能干扰机的适用性。最后，在本文的最后，我们提出了一些建议和未来的研究方向。
2020-09-11 cs.CR cs.SY eess.SP
Visualization of Real-time Displacement Time History superimposed with Dynamic Experiments using Wireless Smart Sensors (WSS) and Augmented Reality (AR)
无线智能传感器（WSS）处理现场数据，并通知结构工程师和业主有关基础设施的健康和安全。在桥梁工程中，检查人员使用来自每座桥梁的客观数据做出决策。他们决定维修和更换，并根据负载下的位移变化优先考虑某些结构元件的维护。然而，在现场和实时的【形】获取位移信息仍然是一个挑战。WSS在现场提供的位移数据经过额外的处理，并由检查员和传感器专家在不同的位置查看。当数据被共享并传输给现场检查员时，检查员、传感器专家和基础设施所有者之间存在相互依赖性，这限制了与桥梁状况相关的数据的可操作性。如果视察员能够在感兴趣的地点实时的【形】看到结构位移，他们就可以进行更多的观察，这将在实地创造一个新的、以信息为基础的决策现实。本文开发了一个新的，以人为本的界面，提供检查员实时的【形】访问可操作的结构数据（实时的【形】位移载荷下）在检查和监测增强增强现实（AR）。它总结了新的人-基础设施接口的开发和验证，并通过实验室实验评估其效率。实验表明，与激光相比，该接口可以准确地估计动态位移。使用这个新的AR界面工具，检查员可以观察和比较位移数据，跨空间和时间共享数据，并可视化时间历史中的位移。
2021-10-17 cs.DB cs.HC cs.SY
Pervasive Machine Learning for Smart Radio Environments Enabled by Reconfigurable Intelligent Surfaces
National and Kapodistrian University of Athens（雅典国立卡波季斯特里安大学）；Technology Innovation Institute（技术创新研究院）；Zhejiang University（浙江大学）；Singapore University of Technology and Design（新加坡科技设计大学）；University of Oulu（奥卢大学）；Mohamed Bin Zayed University of Artificial Intelligence（穆罕默德·本·扎耶德人工智能大学）
新兴的可重构智能表面（RISs）技术被提供作为智能无线环境的使能者，提供高度可扩展、低成本、硬件高效且几乎能量中性的解决方案，用于动态控制电磁信号在无线介质上的传播，最终为不同的操作目标提供增强的环境智能。在这种可重新配置的无线电环境中设想的密集部署RIS的主要挑战之一是利用有限的或甚至不存在的计算硬件来有效配置多个元表面。在本文中，我们考虑多用户和多RIS授权的无线系统，并提出了一个彻底的调查在线机器学习方法，他们的各种可调组件的编排。以总速率最大化为代表的设计目标，我们提出了一个基于深度强化学习（DRL）的综合问题公式。我们详细的无线系统和DRL术语的参数之间的对应关系，并设计通用的人工神经网络的训练和部署的算法步骤，同时讨论其实施细节。在第六代（6G）时代的多RIS授权的无线通信的进一步实际考虑，提出了一些关键的开放的研究挑战。从基于DRL的现状来看，我们利用系统设计参数的配置与无线环境的未来状态之间的独立性，并提出了有效的多臂强盗方法，其产生的和速率性能在数值上显示优于随机配置，同时足够接近传统的深度Q网络（DQN）算法，但具有较低的实现复杂度。
2022-05-08 cs.ET cs.IT cs.LG
