@ 2015.09.20 , 17:00
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用途很奇怪系列:可以识别电器的可穿戴设备

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现在有一个新发明的可穿戴原型机,能够检测到你周围环境中正在运行的电器设备。而发明着个名为MagnifiSense的可穿戴设备的人是来自华盛顿大学的一名工程师,该设备是一个腕带式的磁感应检测系统,通过特定的家电,比如微波炉和吹风机之间的磁感应交互,能够判断你周围是否有这些工作的电器。在检测到正在工作的设备之后,系统将判断你将要进行的活动,比如你打开微波炉意味着你这在加热食物,那么你将要吃饭了。如果你打开吹风机,说明你刚洗完头。

另外,通过这种设备来追踪和检测个人用户的日常行为活动,能够建立一张个人的能源足迹(energy footprint),并作出相关的节能措施。另外,这些信息还能传输到智能家居的系统中,为居家老人提供一些安全提示。此外,他们还在文档中列举出了潜在应用场景,该文献发布在2015年的Pervasive and Ubiquitous Computing会议上。

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MagnifiSense的工作原理在于,每个设备在工作时所发的电磁辐射模式各不相同,通过一个非常常见的电磁传感器,设备能够捕获用户附近的非常广的频谱。因此,这个可穿戴设备能够识别出周围正在运行的电机、整流器、以及不同的调节器,而他们工作时的电磁辐射模式也各不相同。通过捕获信号,预处理和相关的机器学习算法,MagnifiSense通过不同的排列组合来区分不同设备形成的电磁辐射模式。

Edward Wang和华盛顿大学电气工程系的其他研究人员以电吹风为例,介绍了设备的工作模式。

电吹风的电磁辐射频率包括:一个旋转的马达,所以就还包括相应的,用于控制马达转速的电路。当然,还有电吹风的工作工频,在美国一般是60Hz。而设备正好能捕获这一数据信号。如果设备检测到某一个工作的电器工频不到60hz,那么显然不是电吹风。

这些电器的特性,通常被定义为领域知识,被汇聚成一个模式集,也可以称之为模板。当在系统中录入上百个市面上销售的电吹风的模式集之后,我们通过算法学习电吹风的行为模式。当系统检测到新的工作设备之后,系统将采集到的信号与学习得到的模板进行匹配。

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研究小组在12个家庭中测试了12中常用的电器,包括在厨房、课题、卫生间使用的不同设备。同时,MagnifiSense识别了用户和设备之间的交互行为,在最后的24h测试中,MagnifiSense成功的识别了用户与29种不同设备之间交互行为的25种,识别率约为86%左右。

该技术还是十分具有应用前景的,虽然目前的设备还具有一些缺陷需要研究人员去完善。另外,现实中,往往会有多个不同电器设备同时被使用,目前该设备还无法识别超过一个正在运行的设备的情况。

现在的技术瓶颈在于信号,传感器在识别信号时,是通过直接将A,B两个信号进行叠加,得到单个C信号。这就意味着,当你打开电磁炉和搅拌器的同时,目前的设备会检测到一个大于单独运行电磁炉和搅拌器的信号。另外,他们还考虑将这个穿戴设备的体积缩小。

本文译自 IEEE Spectrum,由译者 邻家乖蜀黍 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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TOTAL COMMENTS: 11+1

  1. 2937007

    报告,检测到可穿戴飞机杯,你儿子又要鲁了、~~~

    这些天手机总收到这样的报告,WTF

    [22] XX [1] 回复 [0]
  2. JimmyChan
    @2 years ago
    2937022

    http://jandan.net/2015/09/20/wearable-sensor-footprint.html
    真的不是撞车?

  3. 没吃早饭
    @2 years ago
    2937036

    有没有会检出自己是可穿戴设备并不断告诉主人的可穿戴设备

  4. 年年
    @2 years ago
    2937040

    检测宾馆隐藏摄像头

  5. 2937042

    能不能检测出针孔摄像头?

  6. 萝莉控之神
    @2 years ago
    2937066

    感觉这很有前瞻性啊,电影里不是经常有分辨不出的人形机器人么,这玩意儿简直克星

  7. 邻家怪蜀黍
    @2 years ago
    2937077

    @萝莉控之神: x光啊。。。。。。。。。。。

  8. 2937099

    这个可穿戴设备穿戴后可以识别出穿戴过可穿戴设备吗?

  9. _(:з」∠)_
    @2 years ago
    2937173

    宿管大妈必备?

  10. 萝莉控之神
    @2 years ago
    2937206

    @邻家怪蜀黍: 哦_(:_」∠)_

  11. blacker
    @2 years ago
    2937277

    点错了天赋

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