如何用WiFi信号感知人体行为?SenseFi开源基准库完整指南
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如何用WiFi信号感知人体行为?SenseFi开源基准库完整指南 🚀
项目简介:WiFi-CSI-Sensing-Benchmark
WiFi-CSI-Sensing-Benchmark(简称SenseFi)是首个基于PyTorch实现的WiFi CSI人体感知开源基准库,让开发者和研究人员能轻松探索WiFi信号在行为识别、身份验证等场景的潜力。该项目在四大公开数据集上评估了MLP、CNN、RNN及Transformer等10+种深度学习模型,相关研究已发表于Cell Press《Patterns》期刊。
📚 核心功能与技术架构
支持的深度学习模型全家桶
SenseFi提供开箱即用的模型库,涵盖主流神经网络架构:
- 基础模型:MLP、LeNet、ResNet系列(18/50/101)
- 序列模型:RNN、GRU、LSTM、BiLSTM、CNN+GRU
- 前沿模型:ViT(视觉Transformer)
模型源码路径:NTU_Fi_model.py、widar_model.py、self_supervised_model.py
Transformer模型架构解析 🔍
ViT模型通过PatchEmbedding将CSI信号转换为序列数据,结合多头注意力机制实现特征提取。其核心模块结构如下:
WiFi CSI信号处理的TransformerEncoderBlock结构,包含多头注意力和前馈网络
📊 四大数据集全面覆盖
UT-HAR:7种日常行为识别
- 数据规格:1×250×90 CSI矩阵,3977训练样本/996测试样本
- 行为类别:躺下、摔倒、行走、拾取、跑步、坐下、站起
- 源码路径:UT_HAR_model.py
NTU-Fi系列:大规模活动与身份数据集
- NTU-Fi_HAR:6种动态行为(box/circle/clean等),3×114×500 CSI尺寸
- NTU-Fi-HumanID:14人步态身份识别,支持无接触式身份验证
Widar3.0:22种手势精细识别
包含22类手势(推拉/滑动/数字绘制等),BVP数据尺寸22×20×20,训练样本34926个。
数据集样本可视化
NTU-Fi数据集的CSI信号样本展示:
不同人体行为对应的WiFi CSI振幅图谱,展现信号特征差异
⚡ 快速上手指南
环境准备
# 克隆项目仓库
git clone https://gitcode.com/gh_mirrors/wif/WiFi-CSI-Sensing-Benchmark
cd WiFi-CSI-Sensing-Benchmark
# 安装依赖
pip install -r requirements.txt
监督学习模式启动
# 基础用法
python run.py --model [模型名] --dataset [数据集名]
# 示例:用ResNet18训练NTU-Fi_HAR数据集
python run.py --model ResNet18 --dataset NTU-Fi_HAR
自监督学习创新方案
无需标注数据即可训练模型:
# AutoFi几何自监督学习(NTU-Fi HAR→HumanID迁移)
python self_supervised.py --model MLP
🌟 项目亮点
- 全面性:覆盖4个数据集×10+模型的标准化评估流程
- 易用性:统一API接口,一行命令完成训练测试
- 先进性:支持自监督学习(AutoFi方法),降低数据标注成本
- 可复现性:提供预训练权重与详细实验配置
📝 引用与文档
- 论文引用:SenseFi: A Library and Benchmark on Deep-Learning-Empowered WiFi Human Sensing
- 自监督学习方法:AutoFi几何自监督学习
无论是智能家居安防、健康监测还是人机交互,SenseFi都能为你的WiFi感知项目提供坚实基础。立即克隆项目,开启无线感知的探索之旅吧! 🔍✨
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