تتبع هايبر

تتيح تقنية الاستشعار اللاسلكي الاستشعار غير التداخلي دون الحاجة إلى أجهزة استشعار فعلية يرتديها الهدف، مما يمكّن مجموعة واسعة من التطبيقات، مثل تتبع الأماكن الداخلية، وتحديد الأنشطة. لكشف المبادئ الأساسية للاستشعار اللاسلكي بشكل نظري، تم تقديم نموذج منطقة فرنل في مجال استشعار الواي فاي. بينما يكون نموذج منطقة فرنل فعالًا في شرح آلية الاستشعار في سيناريوهات خط الرؤية (LoS)، فإن تحقيق استشعار دقيق في الحالات غير خط الرؤية (NLoS) لا يزال يمثل تحديًا كبيرًا. في هذه الورقة، نقترح نموذجًا نظريًا جديدًا يُسمى منطقة الهايبر بول للكشف عن الآلية الأساسية للاستشعار في سيناريوهات NLoS. المبدأ الرئيسي هو القضاء على المسار المعقد غير خط الرؤية المشترك بين أزواج المرسل والمستقبل المختلفة، مما يتيح لنا الحصول على سلسلة من مسارات الانعكاس "الافتراضية" البسيطة بين أجهزة الاستقبال. نظرًا لأن هذه المسارات "الافتراضية" تلبي خصائص الهايبر بول، نقترح نموذج تتبع الهايبر بول. بناءً على النموذج المقترح، نقوم بتنفيذ نظام تتبع هايبر باستخدام أجهزة الواي فاي التجارية. تظهر النتائج التجريبية أن النموذج الهايبر بول المقترح مناسب لتتبع دقيق في كل من سيناريوهات LoS و NLoS. يمكننا تقليل خطأ التتبع بمقدار 0.36 م مقارنةً بنموذج منطقة فرنل في سيناريوهات NLoS. عندما نستخدم النموذج الهايبر بول المقترح لتدريب شبكة عصبية نموذجية من نوع LSTM، نتمكن من تقليل خطأ التتبع بشكل أكبر بمقدار 0.13 م وتوفير وقت التنفيذ بنسبة 281% بنفس البيانات. بصفة عامة، يمكن لطريقتنا تقليل خطأ التتبع بنسبة 54% في سيناريوهات NLoS مقارنة بنموذج منطقة فرنل.