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講演抄録/キーワード
講演名 2021-11-26 15:00
[ポスター講演]WiFiフレームキャプチャに基づく呼吸数推定に関する検討
神田高望佐藤高史粟野皓光近藤綜太山本高至京大SRW2021-44 SeMI2021-43 CNR2021-18
抄録 (和) 本稿では,無線LAN(Local Area Network)のフレームキャプチャに基づいて呼吸数推定を行う手法について紹介する.本手法では,呼吸数の推定を行うために,現在の無線LANのフレームに含まれるBFM(Beamforming Feedback Matrix)を用いる.BFMは,CSI(Channel State Information)行列を特異値分解した際の,右特異行列として与えられるが,暗号化されずに送信され,フレームキャプチャにより容易に取得可能である.そのため,従来のCSIに基づく呼吸数推定手法に比べて,本手法はファームウェアの改変や特殊なチップセットを必要としない.また,本手法は学習ベースの手法を用いずに,信号処理に基づいて呼吸数推定を行う.具体的には,まず主成分分析(PCA:Principal Component Analysis)を用いて被験者の胸部変動を捉え,続いて離散フーリエ変換(DFT:Discrete Fourier Transform)を用いて呼吸数に対応する周波数を抽出する.実験の結果,提案手法により,椅子に座っている人間の呼吸数を,誤差3.5 breaths/minute以下で推定することができた. 
(英) This paper introduces a method of respiratory rate estimation based on frame capture of wireless local area network (WLAN). This method uses beamforming feedback matrices (BFMs) contained in the current WLAN frames to estimate the respiratory rate. BFMs are given as right singular matrix in the singular value decomposition of the channel state information (CSI) matrix, where they are transmitted without encryption and can be easily obtained by frame capture. Thus, compared to the conventional CSI-based respiratory rate estimation methods, our method does not require any firmware modifications or special chipsets. In addition, our method performs respiratory rate estimation based on signal processing approaches without using a learning-based one. Specifically, it firstly captures the subject's chest fluctuations using principal component analysis (PCA), and subsequently extracts the frequency corresponding to the respiratory rate using discrete fourier transform (DFT). As a result of the experiment, the proposed method can estimate the respiratory rate of a person sitting in a chair with an error of less than 3.5 breaths/minute.
キーワード (和) 呼吸数推定 / フレームキャプチャ / IEEE 802.11ax / ワイヤレスセンシング / / / /  
(英) respiratory rate estimation / frame capture / IEEE 802.11ax / wireless sensing / / / /  
文献情報 信学技報, vol. 121, no. 266, SeMI2021-43, pp. 47-49, 2021年11月.
資料番号 SeMI2021-43 
発行日 2021-11-18 (SRW, SeMI, CNR) 
ISSN Print edition: ISSN 0913-5685  Online edition: ISSN 2432-6380
著作権に
ついて
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します.(許諾番号:10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034)
PDFダウンロード SRW2021-44 SeMI2021-43 CNR2021-18

研究会情報
研究会 SRW SeMI CNR  
開催期間 2021-11-25 - 2021-11-26 
開催地(和) 機械振興会館 (予定) 
開催地(英) Kikai-Shinko-Kaikan Bldg. 
テーマ(和) IoTワークショップ 
テーマ(英) IoT Workshop 
講演論文情報の詳細
申込み研究会 SeMI 
会議コード 2021-11-SRW-SeMI-CNR 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) WiFiフレームキャプチャに基づく呼吸数推定に関する検討 
サブタイトル(和)  
タイトル(英) Study of Respiratory Rate Estimation Based on WiFi Frame Capture 
サブタイトル(英)  
キーワード(1)(和/英) 呼吸数推定 / respiratory rate estimation  
キーワード(2)(和/英) フレームキャプチャ / frame capture  
キーワード(3)(和/英) IEEE 802.11ax / IEEE 802.11ax  
キーワード(4)(和/英) ワイヤレスセンシング / wireless sensing  
キーワード(5)(和/英) /  
キーワード(6)(和/英) /  
キーワード(7)(和/英) /  
キーワード(8)(和/英) /  
第1著者 氏名(和/英/ヨミ) 神田 高望 / Takamochi Kanda / カンダ タカモチ
第1著者 所属(和/英) 京都大学 (略称: 京大)
Kyoto University (略称: Kyoto Univ.)
第2著者 氏名(和/英/ヨミ) 佐藤 高史 / Takashi Sato / サトウ タカシ
第2著者 所属(和/英) 京都大学 (略称: 京大)
Kyoto University (略称: Kyoto Univ.)
第3著者 氏名(和/英/ヨミ) 粟野 皓光 / Hiromitsu Awano / アワノ ヒロミツ
第3著者 所属(和/英) 京都大学 (略称: 京大)
Kyoto University (略称: Kyoto Univ.)
第4著者 氏名(和/英/ヨミ) 近藤 綜太 / Sota / コンドウ ソウタ
第4著者 所属(和/英) 京都大学 (略称: 京大)
Kyoto University (略称: Kyoto Univ.)
第5著者 氏名(和/英/ヨミ) 山本 高至 / Koji Yamamoto / ヤマモト コウジ
第5著者 所属(和/英) 京都大学 (略称: 京大)
Kyoto University (略称: Kyoto Univ.)
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講演者 第1著者 
発表日時 2021-11-26 15:00:00 
発表時間 120分 
申込先研究会 SeMI 
資料番号 SRW2021-44, SeMI2021-43, CNR2021-18 
巻番号(vol) vol.121 
号番号(no) no.265(SRW), no.266(SeMI), no.267(CNR) 
ページ範囲 pp.60-62(SRW), pp.47-49(SeMI), pp.37-39(CNR) 
ページ数
発行日 2021-11-18 (SRW, SeMI, CNR) 


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