《電子技術(shù)應(yīng)用》
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新型可穿戴技術(shù) 可感應(yīng)誰在使用什么設(shè)備

2015-09-29

  在當(dāng)下的智能家居中,,技術(shù)能夠跟蹤諸如冰箱,、電視機或吹風(fēng)機的特定電器耗費多少電量。但那些技術(shù)通常都不能顯示實際上是屋子里的哪一個人在使用那些設(shè)備,。

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  華盛頓大學(xué)開發(fā)的一項名為MagnifiSense的新可穿戴技術(shù)能夠全天候感應(yīng)用戶在使用什么設(shè)備和車輛,,這使得它能夠幫助跟蹤個人的碳足跡,使得家居電器智能化,,甚至能夠幫助照顧老年人,。

  研究人員本周在2015年ACM(美國計算機協(xié)會)普及與普適計算國際聯(lián)席會議上介紹了該項研究。在試驗中,,MagnifiSense經(jīng)過快速的一次性校準(zhǔn)后區(qū)分用戶與12款常用設(shè)備的準(zhǔn)確率達(dá)到了94%,。那些設(shè)備包括微波爐、攪拌機,、遙控器,、電動牙刷、筆記本電腦和燈光調(diào)光器,,甚至包括小汽車和公交車,。即便沒用進(jìn)行校準(zhǔn),MagnifiSense的準(zhǔn)確率也依然達(dá)到83%,。

  運作原理方面,,該腕戴傳感器利用設(shè)備中的電力組件或者電動機發(fā)出的獨特電磁輻射特征來確定穿戴者什么時候打開了電燈開關(guān)或者烘箱,又或者什么時候登上了火車,。

  華盛頓研究基金會計算機科學(xué)工程與電機工程學(xué)講座教授,、華盛頓大學(xué)Ubicomp實驗室主任什維塔克·帕特爾(Shwetak Patel)說道,“這是另一種記錄你與設(shè)備的交互情況的方式,,借助它,,到一日或者一個月結(jié)束的時候,你就能夠知道自己消耗了多少能源,?!?/p>

  帕特爾說道,,“現(xiàn)在,我們能夠知道電燈在你們的能源使用中的占比為20%,。借助該項技術(shù),,我們可以進(jìn)行具體的區(qū)分,比如是誰使用了那些能源,?!?/p>

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  在一項為時24小時的試驗中,用戶做了多件事情,,從在筆記本電腦上閱讀到煮飯再到坐公交車,。在他與不同的設(shè)備與車輛的29次交互中,MagnifiSense系統(tǒng)準(zhǔn)確識別出了其中的25次,。

  MagnifiSense在其它的智能家居應(yīng)用領(lǐng)域也擁有潛力,,比如識別用戶的電器或者設(shè)備使用偏好。舉例來說,,通過感應(yīng)打開電視或者平板電腦的是成年人還是小孩,,系統(tǒng)能夠相應(yīng)自動展示他們最喜歡的內(nèi)容節(jié)目,或者對設(shè)備體驗進(jìn)行定制化,,從而展示合適的內(nèi)容,。

  在輔助生活型住房或者養(yǎng)老院中,該可穿戴傳感器可幫助跟蹤老年人進(jìn)行烹飪,、梳洗等日?;顒拥男省K€可以檢測烘箱是否被忘記關(guān)閉很長一段時間,,從而幫助給人們發(fā)出警告提醒,。

  研究論文主要作者、華盛頓大學(xué)電機工程博士生愛德華·王(Edward Wang)說,,“MagnifiSense的好處在于,,你不必給家里的每一件電器設(shè)備裝上這種技術(shù),避免了高昂的支出和麻煩的流程,。它還能夠感應(yīng)其它技術(shù)無法感應(yīng)的“空白區(qū)”,,如電池供能的設(shè)備?!?/p>

  該團隊整合了三個簡單的現(xiàn)成傳感器,,使用電感器或線卷將它們繞在磁體上。

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  那些傳感器還可以捕捉到寬廣的頻率范圍,,使得系統(tǒng)能夠區(qū)分日常設(shè)備嵌入的不同電子元件組合(如電動機,、整流器和調(diào)節(jié)器)放出的電磁輻射。愛德華·王說,,“例如,,攪拌機打開的時候,,調(diào)節(jié)器會改變改設(shè)備的電流分布,形成某種類似于聲帶的東西,。攪拌機‘的聲音’跟吹風(fēng)機很不一樣,盡管聽上去很像,?!?/p>

  該團隊還開發(fā)了創(chuàng)新性的信號處理和機器學(xué)習(xí)算法來幫助該系統(tǒng)準(zhǔn)確匹配那些聲音和特定的設(shè)備類型。

  研究人員指出,,將該技術(shù)做成可穿戴設(shè)備的一個好處在于,,擔(dān)憂隱私問題的人在使用的時候都可以隨時進(jìn)行控制,又或者直接將其關(guān)掉,。

  他們接下來的計劃包括在更多的設(shè)備類型上測試MagnifiSense,,以及區(qū)分相鄰運作的多個設(shè)備。舉例來說,,在初期試驗中,,MagnifiSense最不擅長準(zhǔn)確區(qū)分少數(shù)特定的電動牙刷、電動剃刀和汽車,。

  研究人員還計劃將其概念驗證設(shè)備微型化為某種可嵌入手表或手環(huán)的產(chǎn)品,。基于調(diào)查研究,,該團隊相信通過對現(xiàn)有智能手機和智能手表的磁性傳感器的更新速率進(jìn)行小幅改進(jìn),,利用簡單的軟件升級,MagnifiSense不久之后就能夠應(yīng)用于新設(shè)備,。

  “我們認(rèn)為它可以整合到任何腕戴產(chǎn)品,。”帕特爾說,,“接下來的計劃就是看看我們還可以監(jiān)測哪些設(shè)備,,以及開發(fā)一個可穿戴的原型產(chǎn)品?!?/p>


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