学位论文简介
本文综合考量大型公共场所复杂场景的特点与不同无线信号的特性，研究将无线感知技术扩展至大规模复杂环境，实现建筑物- 楼层-水平多尺度复杂环境的立体化感知。主要围绕位置信息感知、人员状态感知、动态环境感知三方面开展深入研究，为大型公共场所日常服务及灾害救援领域的多尺度人员定位、人员状态与生命体征感知和动态路径规划提供有效解决方案。取得了以下主要创新性研究成果：
在大型公共场所复杂环境，现有基于Wi-Fi 的无线定位技术只能定位人员的水平位置，无法定位建筑物位置和楼层高度，针对上述问题，提出了一种基于可信特征选择机制和多任务协同学习方法的Wi-Fi 指纹定位模型。该模型通过选取可靠性高的信号特征与多任务协同学习，可以实现高精度、可靠、低时延的定位。
针对大型场景日常复杂环境指纹库构建过程中标签大量缺失与不可靠问题，设计了一个基于多任务均值-教师的半监督多任务位置标注方法，该方法利用少量主动众包标记数据和大量被动众包未标记的数据，同时探索指纹的多尺度位置信息的学习和标注，可以更准确地给位置指纹打标签，提高了众包指纹可靠性。
在大型公共场所灾害复杂环境中，很难通过基础感知系统采集到的信息确定环境中是否存在被困人员以及被困人员的实时状态，为实现高层建筑人员的长距离、精细化状态感知，提出一种基于时频特征分析的非侵入式人员检测方法，该方法利用无人机搭载LoRa 扫描灾区，借助无人机的移动性提升无线感知距离。该方法利用深度学习方法对信号数据多种特征进行分析，可以实现精准、长距离的人员状态感知，以便消防人员进行及时有效施救。
大型公共场所的庞大空间、复杂结构以及灾害恶劣环境使得应急逃生路径的选择充满不确定性，为降低大型空间中逃生路径选择的盲目性，提出了一种基于动态环境感知和多智能体强化学习的火灾逃生路线动态规划方法。该方法综合考虑全局感知信息建模多智能体强化学习模型，动态规划疏散路径，能够及时动态地调整避灾路线，增大被困人员的逃生几率。
提出了一种端-边-云协同复杂环境室内无线感知架构，并详细设计了其架构设计以及微服务实现流程，在该架构下部署优化本文所提出的多尺度定位、多尺度位置指纹库构建、人员状态检测与呼吸提取、应急逃生路线规划等一系列计算模型，为大型公共场所复杂室内环境中无线感知技术的应用提供高效、高精度的服务。
主要学术成果
（一）学术论文
C.Wang, J. Luo, X. Liu and X. He, ”Secure and Reliable Indoor Localization Basedon Multi-task Collaborative Learning for Large-Scale Buildings,” in IEEE Internet of Things Journal, vol. 9, no. 22, pp. 22291-22303, 15 Nov.15, 2022.(SCI 1 区，本人一作)
C.Wang, J. Luo, C. Zhang and X. Liu, ”A Dynamic Escape Route Planning Method for Indoor Multi-floor Buildings Based on Real-time Fire Situation Awareness,” 2020 IEEE 26th International Conference on Parallel and Distributed Systems (ICPADS), Hong Kong, 2020, pp. 222-229.(CCF C 类，本人一作)
C. Wang, J. Luo and Y. Zheng, ”Optimal Target Tracking Based on Dynamic Fingerprint in Indoor Wireless Network,” in IEEE Access, vol. 6, pp. 77226-77239, 2018.(SCI 3 区，本人一作)
C. Liu, C. Wang, J. Luo and Q. He, ”A Cooperative Indoor Localization Enhancement Framework on Edge Computing Platforms for Safety-Critical Applications,”2019 15th International Conference on Mobile Ad-Hoc and Sensor Networks (MSN),Shenzhen, China, 2019, pp. 372-377.(CCF C 类，本人二作)
J. Luo, Z. Zhang, C. Wang, C. Liu and D. Xiao, ”Indoor Multifloor Localization Method Based on WiFi Fingerprints and LDA,” in IEEE Transactions on Industrial Informatics, vol. 15, no. 9, pp. 5225-5234, Sept. 2019.(SCI 1 区，本人三作)
罗娟, 章翠君, 王纯. 基于众包的多楼层定位方法[J]. 计算机研究与发展, 2022, 59(2):11.(CCF A 类中文期刊，本人三作)
（二）申请发明专利
[1] 一种基于Softmax 回归多分类识别器的多楼层室内定位方法，201910544573.3，罗娟，王纯，章翠君，授权时间：2021.03.02. （导师第一发明人，本人第二发明人）
[2] 用于应急救援的人员搜救方法、装置、系统及存储介质, 202010803844.5，罗娟，王纯，章翠君，申请时间：2020.8.11，已进入实审阶段. （导师第一发明人，本人第二发明人）
[3] 一种基于线性判别分析的多楼层室内定位方法及系统，2018105205010，罗娟，张振燕，王纯，授权 时间：2020.07.24（导师第一发明人，本人第三发明人）
[4] 路径生成方法、装置、设备及存储介质，202010712760.0，罗娟，章翠君，王纯，授权时间：2022.08.11. （导师第一发明人，本人第三发明人）
（三）获奖
[1] 罗娟, 刘璇, 尹路修, 王纯, 等. 信息物理系统跨域融合与复杂定位关键技术, 湖南省计算机学会科学技术二等奖
[2] 2021 学年博士研究生国家奖学金
[3] 邱传曦, 王纯, 等. 焰影神探-室内多楼层火灾救援定位导航系统, 第十二届“挑战杯”全国大学生创业计划竞赛铜奖（负责人/路演主讲人）
[4] 邱传曦, 王纯, 等. 焰影神探-室内多楼层火灾救援定位导航系统, 第九届“挑战杯”湖南省大学生创业计划竞赛金奖（负责人/路演主讲人）
[5] 王纯, 凡鑫, 等. 化泥为宝-移动智能污泥处置系统, 第五届“建行杯”湖南省“互联网+”创新创业大赛二等奖（负责人）
[6] 王纯, 张振燕, 等. 基于线性判别分析的多楼层室内定位算法, 湖南省第十二届研究生创新论坛分论坛一等奖
