计算机工程与科学 ›› 2025, Vol. 47 ›› Issue (4): 655-666.
龚浩成,朱海,黄子非,杨明泽,张开昱,吴飞
GONG Haocheng,ZHU Hai,HUANG Zifei,YANG Mingze,ZHANG Kaiyu,WU Fei
摘要: 随着人工智能和无线传感技术的快速发展,WiFi手势识别已经成为备受关注的研究领域之一。当前的研究工作,为了提高在不同数据域中模型的鲁棒性,减少对模型重新训练的依赖,通过从信道状态信息CSI中提取域无关特征,提出了身体坐标速度谱BVP,可实现在域内和跨域识别上的高准确性。然而在实际场景中,将采集到的CSI信号转换为BVP需要耗费大量计算资源,无法满足在生产环境中所需的实时性和扩展性等需求。此外,使用传统模型处理大量复杂的数据时,其缺乏全局特征和长期依赖关系的捕捉能力。为了解决上述问题,提出了一种基于表征知识蒸馏的WiFi手势识别框架RKD-WGR。RKD-WGR首先利用BVP数据作为教师模型输入,指导利用CSI数据输入的学生模型,将BVP推理分辨能力整合到学生模型中,也让CSI从自身学习来弥补BVP缺失的信息。同时,为了提高识别性能并加强教师模型向学生模型的知识传授能力,提出了3DWiT作为教师模型,利用BVP的时空信息辅助教师模型获取更多的信息来增强知识传授能力。实验结果表明,在Widar 3.0数据集上,不使用BVP而仅使用CSI的情况下,6类手势识别的精确度达到了97.1%,10类手势识别的精确度为96.5%,而22类手势识别的精确度达到了89.5%,验证了所提出框架和模型的有效性。