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体积 2016年 |文章的ID 6048213 | https://doi.org/10.1155/2016/6048213

余金公园、Ki Eun Seong Seol年轻的宋,很快Ju康, 自组织的可穿戴设备协助平台和实时提醒人类”,移动信息系统, 卷。2016年, 文章的ID6048213, 15 页面, 2016年 https://doi.org/10.1155/2016/6048213

自组织的可穿戴设备协助平台和实时提醒人类

学术编辑器:努诺·m·加西亚
收到了 2016年2月26日
接受 2016年7月13日
发表 2016年8月16日

文摘

大多数老年人都喜欢“老化处在我的位置,”也就是说,保持身体健康和独立生活在他们自己的家里尽可能长。帮助老年人的独立生活的能力,收集和分析用户的日常活动数据将构成重大的技术进步,提高他们的生活质量。然而,基于集中式服务器的一般方法有一些问题,如使用复杂性、部署和扩张的高价格,确定一个人的困难。为了解决这些问题,我们提出一个可穿戴设备平台的生命帮助老年人,自动记录和分析日常活动没有故意人工干预或一个集中的服务器(即。云服务器)。全新提出平台包含自组织协议,实现容忍延迟的消息传递系统,为日常活动知识分析和报警,提供低功耗的硬件平台。我们实现了一个原型智能手表,称为个人活动帮助和提醒(洼地),作为该平台,实验平台和评价示例场景的功耗和服务时间。

1。介绍

老化婴儿潮一代是导致老年人口快速增长,规模已经是人类历史上前所未有的。大多数老年人都喜欢“衰老在我处”,尽可能待在自己的家里。一份报告显示,90%的人年龄在65岁以上宁愿留在他们当前的住宅(1]。为了维持良好的健康和独立的生活方式,life-assisting技术是至关重要的。众多环境辅助生活(AAL)提出了系统和设备在各个领域,如智能家居、可穿戴设备,无线传感器网络和普遍的系统(2,3]。

为了协助老年人或残疾人的独立生活,能够收集和分析用户的日常活动数据,如使用的外部设备(“打开烤箱,”“打开门锁,”和“测量血压/体重”),将构成重大的技术进步,提高他们的生活质量。在图1所示,两种方法来实现这一目的。在第一种方法,基于一个集中的服务器技术要求许多传感器和致动器被安装在环境(如家庭或建筑)。收集和分析数据然后转发到中央服务器(即。云服务的服务器或家庭网络服务器)。第二,一个以用户为中心的系统,是一个方法,只需要一个个性化的可穿戴设备;然而,它是不容易实现生活记录系统,包括基础设施和一个服务器。此外,生活记录数据,比如吃饭,睡觉,和使用洗手间,很个人的。然而,大多数先前提出的生活记录或医疗系统需要安装在环境和基于集中式服务器(4]。提出了一种个人活动帮助和提醒(洼地)平台来克服的挑战技术基于穿戴式移动设备在生活记录系统。

实时生活护理的影响仅使用可穿戴设备没有一个集中的服务器可以归纳为两个语句。短期效果是设备可以作为一个洼地设备。长期的效果是可穿戴设备可以实时收集日常活动和生命体征信息和时间顺序存储这些数据,不是在医院的电脑,而是在个人设备,如智能手机。需要解决的技术问题,但是,并不是简单的,挑战的精确定义的方法不仅通信基础设施,也在实时捕捉日常生活活动(5]。

收集和分析实时活动数据没有用户的有意干预(6),需要一个新的可穿戴设备平台,包括特定功能来实现这些目的。平台的能力意识到用户的实时情况是至关重要的。能力识别外部周边设备相关用户的可穿戴设备也很重要。此外,功能预测用户的行为,使IDs之间的交换资源供应设备和用户的可穿戴设备通过设备间(D2D)也需要进行直接沟通。此外,低功耗方案是必不可少的,以确保长期运营时期,因为可穿戴设备的电池容量是有限的。最后,因为user-consistent干预操作设备不方便从用户的角度来看,创建隐式人机交互(HCI)是一个重要因素。

为了解决这些目标,自组织的计算和通信的概念,包括外部周边设备的自我认同,self-D2D配对和沟通,自我意识的室内位置,全新和实现容忍延迟消息传递,在洼地提出建议和实施平台。

本文的组织如下。节2相关的智能医疗系统工作,光芒四射。节3,洼地平台的目标是通过一个为老年人服务。节4拟议中的协议和核心功能部分5描述的洼地平台是基于知识的分析方法。节6,实现软件和硬件描述和样本应用程序的活动历史。节7,我们提出一个实现和性能评估的讨论。节8,我们得出结论,讨论未来的工作。

光芒四射的方法可以提高服务效率和老年人的生活质量。在这种方法中,技术人员和社会学家共同努力找到方法集成在正式和非正式的sociomedical ICT服务老年人(7]。最常见的AAL系统是一个智能家庭系统对于老年人,包括环境监测、行为识别、和反馈,支持健康的自我管理8]。智能家居系统支持维护独立生活和老年人的生活质量。在接下来的研究中,智能家居的设计,主要针对启用“老化处在我的位置,”记录了居民生活的数据。TigerPlace [9]在密苏里大学包括有线和无线传感器网络监测距离和动作,听音频警报由居民,使用多个传感器测量生命体征包括床上传感器,跟踪居民使用微软Kinect平台步态,并使用温度传感器检测烹饪模式。在GatorTech家庭智能监控系统10佛罗里达大学的,大量的传感器,包括地板下压力传感器、自动窗帘,和智能床、结合和系统支持远程监控病人。卡萨斯智能家居项目(11华盛顿州立大学,创建了一个三居室的公寓试验台,并允许记录来自多个数据源的数据,包括相隔大约1米的运动传感器在整个房子,收集。这些系统需要安装环境,如家庭或建筑,和基于集中式服务器(即。,一个家庭网络服务器或云服务的服务器)。然而,安装、配置和使用这些系统的过程繁琐和昂贵的,因为具体的房子必须创建一个集中式服务器的家庭网络在设计阶段。此外,一些系统,支持行为模式的检测辅助生活的老年人(12)基于云系统面临一个隐私的问题。

此外,无线传感器网络的研究普遍医疗保健系统处理信息和报警机制异常条件的情况下,连续监测,帮助老年人独立生活(13]。身体区域网络技术(禁止)监视一个人的运动学和生理参数也在不断研究。这些网络系统使用一个生物信号传感器所穿的病人和智能手机或另一个传感器节点作为中心节点(14]。在另一项研究个性化的移动健康监测15),健康观察和智能手机应用程序提供一个用户界面提出了。然而,他们的缺点是难以使用和不方便的老年人。

如图所示,一般的光芒四射的解决方案是环境和许多房屋和建筑物配有传感器和无线/有线通信设备(13]。这种方法有几个问题。第一个是使用复杂性(尤其是老年人或残疾人)和高价格的部署和扩张。第二个更重要:很难确定一个人。例如,我们想确定谁”把烤箱。”解决方案,然而,并不容易。使用一个摄像头和人脸识别的方法。然而,这种方法过于复杂,可能会导致严重的侵犯隐私。新智能手表正在开发(16- - - - - -18];然而,这些设备不克服所确定的问题和行动只有为一个扩展的更豪华的智能手机。

强大的智能手机的迅速扩张,可穿戴基于解决方案正成为一种可行的选择。然而,它确实继续面临的问题:(我)一个人可能忘了穿可穿戴设备。(2)可穿戴设备可能有一个有限的电池容量;因此,服务存储发生频繁,因为电池。(3)大部分的现有可穿戴设备,包括智能手表,只使用一个内部传感器(加速度计)检测生命体征和不支持直接点对点外部周边资源设备之间的沟通。(iv)很难同步可穿戴设备和外部服务资源设备提供即期交货的活动信息。

此外,当前系统为老年人提供AAL基于ICT效果低于预期。为了解决这些关键问题,研究需要关注的人(19]。因此,本文提出了一种协议和可穿戴设备和通信模块之间的交互平台,不需要额外的设备安装。建议的解决方案支持一个用户友好的工具组成的通信模块,可以与用户使用的设备,锚节点的位置可以放置在所需的时候,和一个单独的可穿戴设备提供的身份。该平台包含不设置和不承认自组织协议,全新沟通支持实现容忍延迟消息传递,软件架构基于实时操作系统(RTOS),以知识为基础的分析和报警的日常活动,提供低功耗的硬件平台,智能手机应用程序提供一个用户界面。

3所示。服务场景和设计注意事项

3.1。提出服务场景:可穿戴基于生活护理

2显示了一个服务场景的示例,说明了过程收集用户的日常生活活动通过一个可穿戴设备。用户穿着洼地看数字门锁按钮按下。门锁醒来洼地的手表,这是在睡眠模式和验证表的ID。如果身份证登记,(1)门锁打开,到达活动发送到手表。(7)遵循相同的步骤当设备佩戴者进入或离开房子。穿过一扇门后,观察唤醒,宣布它的存在通过发送其ID到一个特殊的固定节点称为位置锚(LA)节点。通过这个过程,洼地观察接收并保存其位置信息(客厅)节点。(3)如果用户衡量他/她的血压,观察自动接收和保存活动数据从测量血压(值)。时用户需要吃药,药物智能药丸提醒功能发送的报警信息显示在表的显示。(5)用户读取该消息并移动到卧室与客厅服药。更改的位置数据被发送到用户的观看和保存从LA节点。 In addition, when the user turns on a gas oven or a light, these activities are also recorded in the user’s watch. If the user leaves the house without turning off the gas oven or light, the PAAR watch displays an alert message. The user can transmit all the activity data retained in the PAAR watch to his/her smartphone for storage and analyze the chronologically sorted data for a longer period. The data managed in the user’s smartphone application can be sent and stored periodically or when needed to the LA node for the private cloud server.

在图2,用户不需要输入任何命令或设置洼地的手表。用户可以收集活动数据仅仅通过穿着洼地在他/她的日常生活。这是可能由于观察的任务,可以直接与周边资源设备通信(例如,门锁,身体,和药丸提醒),可以识别用户的室内位置。本地化和沟通,这些流程是自动执行的洼地的手表。如果用户没有戴手表,全新的概念实现容忍延迟通信方法和一个节点可以利用。

3.2。设计注意事项

在前面的服务场景,如图2应该记住,老人们不熟悉技术和操作ICT设备可能是无能的。因此,可穿戴设备需要直接沟通与外部模块或活动测量工具,收集/存储信息本身或将其发送到智能手机没有有意的人工干预。

实现中标识的功能部分3.1,以下技术问题必须解决。(1)识别邻近的设备必须是可能的没有任何用户的可穿戴设备的配置。为了这个目的,一个精确的物理距离(距离)测量解决方案必须找到限制相邻设备的识别范围。(2)著名的无线通信协议(蓝牙)用于可穿戴设备必须配对之前沟通的角色分配给每一方。例如,host-role设备总是扫描广告信息(灯塔)和slave-role设备总是发送信标。在建议的方法中,角色分配必须自主并自动执行。(3)计算机会意味着当服务、时间和位置同时匹配,那么应该实现计算和通信服务。(4)在一个室内环境、位置感知的可穿戴设备本身并不容易实现。一个额外的固定装置,如苹果的iBeacon标签(20.),需要拉节点。(5)极短的服务时间:服务提供者和请求者之间的服务必须在短时间内完成。如果服务时间是超越这一次,用户将被要求等。

此外,所有的服务和信息需要保护,免受外部系统或攻击,因为非常私人的数据,诸如吃饭、睡觉,和使用洗手间,。因此,这些个人资料应该只能在用户的生活空间或在用户的可穿戴设备,和用户应该阅读和找到一个简单的报警或他/她的可穿戴设备上提醒消息。如果有必要,比如在紧急情况下,紧急数据转发到所需的机构(即。、医院、警察局、消防局或其他家庭)。

4所示。元素洼地的协议和中间件平台

4.1。元素的协议概述

解决部分中描述的设计考虑3.2,一个特殊的软件/硬件平台必须实现为可穿戴设备和协议。在该服务场景中,有一个ID验证过程进入房子,当测量健康数据数据转变过程。如果这些过程使用一个射频模块实现(例如,无线个域网或蓝牙),RF模块必须打开或用户必须为每个操作打开它。前者的功耗会增加设备和后一种情况是不方便和烦人。此外,如果有两个以上的移动设备资源设备附近,然后确定哪些设备是不可能的同行交流。要解决这些问题,我们建议两种方法:短程(~ 5米)125赫兹的低频(LF)建立自我认同和手势识别使用加速度计。我们使用智能手机作为日常生活活动数据永久存储。最后,分析和评价的个人活动和生命体征必须自动执行的移动应用程序在iOS和Android平台。

我们实现了以下协议来解决问题。这些协议和机制在以下部分中讨论了上下文。

(1)低频Wake-Up-Based Self-D2D沟通。用户的可穿戴设备应该能够自动与资源设备(即直接沟通。、电子电器)。此外,电池容量和资源的可穿戴设备一般是有限的。因此,我们需要意识到机会的概念计算和自我认同的周边设备根据他们的距离,同时保持低功耗。

(2)基于手势识别的活动。可穿戴设备应该支持推理和识别用户的活动模式通过陀螺传感器和加速度计在洼地的手表。这种能力还需要一个低功率(即机制。,由用户的姿态活动唤醒)。

(3)生活活动没有可穿戴设备。如果用户不穿可穿戴设备,他/她的活动应该也转发给他/她的洼地手表,已被遗忘在家里,或者到另一个用户的智能手机。

4.2。低频Wake-Up-Based Self-Device-to-Device沟通

实现自组织直接D2D沟通,我们采用一个基于硬件的唤醒方法,包括基于软件的D2D通信协议,被称为是附近的邻居识别协议(PNIP)。一个基于硬件的唤醒模块(圆图所示3)必须安装在每个服务的资源设备,如门锁,汽车,和咖啡机。唤醒接收机芯片必须安装在目标可穿戴设备,比如手表。

最重要的功能实现PNIP方法无线系统从睡眠模式中醒来。我们选择使用一个低频模块的方法。我们选择低频因其可靠性高。与高2.4 GHz频段相比,最好使用低频即使障碍,如人体、附近存在。如果模块生成和发送一个序言信号模式周边设备。一个或多个设备成功地从低频发送方接收序言模式芯片,然后接收机芯片中断主单片机。利用一个低频接收器芯片,可以接收预定义的序言模式从发射机,洼地看唤醒,开始交换数据。由于这种机制,洼地设备总是可以在深度睡眠模式中,从而促进超低功耗。

没有用户干预,可穿戴设备本身必须能够识别邻近的设备进行通信。由于功耗问题,是不可能不断扫描周边设备。我们的策略是,当一个用户试图使用任何资源设备(例如,执行活动“按开始按钮的资源设备”),资源设备播放低频唤醒信号,包括其ID、设备位于一个预定义的服务范围,如图4。如果一个可穿戴设备接收唤醒信号,它唤醒和发送一个应答包的资源设备。应答包的ID和接收信号强度指示(RSSI)的价值包括低频源设备。资源设备收集所有应答数据包从邻近的设备并确定的同行交流。

通过这种机制,用户的活动数据涉及到外部设备(如煤气炉,门锁,汽车,和光线)收集用户的洼地的手表。收集到的数据存储和分析的形式以知识为基础的数据。例子的数据如下:活动(user_id, dev_id gas_oven”,“上”,时间)活动(user_id, dev_id door_lock”,“在”,时间)活动(user_id dev_id,“光”,“上”,时间)

这些知识洼地中的数据表是用来推断出紧急情况,并提醒用户的危险。

4.3。活动的手势识别

所示的一项研究[21],洼地的手表可以识别用户的行为模式的传感数据,如内部的陀螺传感器和加速度计的手表。按照传感器的变化值,洼地观察分析并存储用户的活动,比如睡觉,散步,跑步。

此外,在LF-based唤醒方法中,一个低频唤醒模块必须安装在所有资源设备,如图3。因为所需的高压和低频发射机模块大小,很难将其插入到手表。因此,我们应用一个手势实现PNIP利用加速度计在手表。这个手势被激活的服务模式,如挥舞或两人见面时握手。PNIP使用收集到的运动数据与手势识别被激活和周围的信息,比如特定的地点或上下文。如果洼地观察检测到一个特定的手势模式或周边信息,满足定义的条件下,该协议开始。当手势已经承认,每个设备试图确定它的作用。如果可以确定每个设备的作用,服务开始。这个协议是用来标识可穿戴设备之间交换(手表)。

的例子活动数据根据感知价值或手势识别的分析如下:活动(user_id,“行走”,time_from time_to)活动(user_id,“睡觉”,time_from time_to)活动(user_id,“会议”,时间)

4.4。生活活动没有可穿戴设备识别

使用前两个PNIP协议,洼地手表可以收集用户的活动数据,但很难确保用户在屋子里总是穿着可穿戴手表。因此,用户的活动应该转发到洼地观察距离用户或另一个用户(监护人)谁能接收数据,如图5

转发活动的例子,根据其他用户的行为数据如下:活动(null, dev_id gas_oven”,“上”,时间)活动(null, dev_id door_lock”,“在”,时间)活动(null, dev_id,“光”,“上”,时间)

允许这个消息转发到目标,资源设备运行的位置,目标洼地的手表,或目标智能手机一直是公认的在房子里。解决问题的全新位置感知室内环境和实现容忍延迟交付目标可穿戴设备活动信息,架构和机制允许一个服务或资源发现和绑定需要与目标22]。为了显示的位置,一个拉节点必须安装在每个单元空间(例如,房间,卧室,厨房,和地板)的室内面积,用户感觉需要一个位置指示器,如图2。iBeacon [20.)生产的苹果,它使用类似的方法,仅从静止节点广播广告的灯塔。相比之下,在该方法扫描广告信标节点的可穿戴设备保持手表的节电模式。此外,它配备了临时存储获取一个匿名用户的活动信息(用户不穿可穿戴设备)执行一个活动(例如,打开煤气烤箱)。活动不会发送给用户的可穿戴设备,因为PNIP找不到目标表;数据暂时存储在节点。如果一个可穿戴设备中确定位置,然后拉节点自动将信息表。实现这种方法,我们设计了特殊的硬件节点和协议为这个功能设计,称为扩展位置ID全新交换(eLiDx)和实现容忍延迟消息传递(DTM)。

6显示了eLiDx的序列图,我们LiDx协议的一个扩展版本(23为室内位置感知。在这个协议中,一个节点,作为固定节点,位于每个单元空间。估计每一个广告的灯塔的位置可穿戴设备或资源进行比较的RSSI值射频信号的强度。洛杉矶节点周期性地扫描广告信息(灯塔)可穿戴和资源设备和比较的RSSI值可穿戴的移动设备和资源设备永久位于单元空间。因为每个拉节点有一个预定义的单位空间的位置ID,它可以发送位置ID信标可穿戴设备或资源,即使它是第一次收到广告灯塔。

在图7序列图的DTM协议。它旨在函数当用户不穿可穿戴设备。我们使用PNIP协议实时收集用户的日常活动数据和用户预计将穿的可穿戴设备启动PNIP资源设备。如果用户没有穿可穿戴设备和执行一个活动,然后资源设备试图识别邻近设备和失败。在这种情况下,我们执行一个概率统计方法。虽然他/她不是戴着手表,手表的存在的概率附近用户的位置很高。因此,资源设备到洛杉矶节点发送一个活动消息。洛杉矶节点将消息的可穿戴设备逻辑上的连接节点的覆盖空间。多个可穿戴设备可以同时接收活动消息。如果没有设备,洛杉矶节点暂时存储消息,直到遇到一个可穿戴设备。

8显示了拉之间的时间节点和移动节点执行eLiDx和DTM协议。在提议的平台,我们需要控制活动和睡眠时间的电台保证较长的操作时间。如图,两节点和可穿戴或资源设备定期打开/关闭射频通信模块功耗降到最低。可穿戴或资源设备发送eLiDx灯塔节点。LA信标节点收集信号灯和发送位置ID。此外,可穿戴或资源设备定期DTM请求消息发送到节点。如果从其他设备接收DTM消息,洛杉矶存储消息,直到它收到DTM请求从目标设备。DTM消息存储在洛杉矶节点传输到目标节点当LA节点成功接收DTM请求消息。

5。以知识为基础的活动分析和报警

通过分析日常活动数据实时存储在可穿戴设备,室内事故是可以预防的。例如,如果一个用户打开煤气炉和忘记和树叶,用户的观看感觉这种情况并生成警报消息实时他/她。虽然这似乎是一个简单和容易的服务,确保老年人的安全的影响或残疾人在他/她的日常生活很重要,可以防止事故发生在家里。

为了实现这个服务,我们设计了一个以知识为基础的活动翻译引擎(AIE)作为该软件平台的核心组成部分。图9说明了口译活动日志的过程任务。允许活动列表的自动解释,解释规则的目标活动和报警方法必须定义通过一个智能手机应用程序或类似的活动。

1提供了一个示例规则激活警报相关的实时活动。举个例子,当一个用户打开烤箱,打开“烤箱”活动是存储在活动列表。然后,使用预定义的规则AIE解释它。如果当前活动设置报警条件匹配,手表定期振动和弹出窗口提醒用户。更强的提醒,消息发送到用户的智能手机上的应用程序。如果两个同时发生报警消息,显示了较高优先级的警报。例如,关于烤箱的警报消息的优先级高于咖啡机;用户可以设置每个活动的优先级。


活动类别 触发/免费的条件 提醒超时条件(用户预设定) 提醒活动条件

煤气炉 开/关 30 - 60分钟 即将离任的门锁上
水龙头 开/关 10 - 30分钟 即将离任的门锁上
咖啡机 开/关
数量的激活
30 - 60分钟 每天超过5杯
引擎开/关 - - - - - - 车门打开
锅炉 开/关 - - - - - - 即将离任的门锁上
照明 开/关 - - - - - - 即将离任的门锁上
药丸的盒子 关闭/上 预定义的时间表 预定时间超过
健身 开/关 预定义的时间表 预定时间超过
牙刷(机动) 关闭/上 预定义的时间表 预定时间超过
厕所。。。 传感重量/处理活动 −10分钟 退出浴室
橱柜门 开/关 −10分钟 近距离10米以上

洼地里看,包括AIE正向链接策略,所有活动评估根据条件第一条规则的一部分。如果条件满足,洼地看执行操作按照操作规则,如激活一个警告或警报,如图10。图11显示规则、活动和条件列在表中1和数据流使用AIE正向链接。

6。洼地平台的实现

6.1。软件架构

12显示了分层提出洼地平台的软件架构。平台集中在最小化需要用户干预。该平台分为三个主要的层。的最低水平,操作系统(OS)层,由RTOS内核和董事会支持包(BSP)。中间水平,系统层,提供了核心和管理功能。的最高水平,应用程序层,提供直接服务。

这个平台的最重要特点是隐式人机交互的实现,这意味着用户不需要提供有意的干预可穿戴设备。由于这个原因,所有的软件组件,包括PNIP eLiDx, DTM,开发UBINOS RTOS的顶部。UBINOS [24)是由我们的研究团队等资源受限的设备上可穿戴设备。

6.2。洼地手表原型

如图(13日),提出了硬件体系结构是类似于最近开发RTOS-based智能手表平台(16];然而,它是明显不同于谷歌的Android (17]。区分组件之一是低频唤醒接收机硬件基础上实现PNIP协议。图13 (b)说明的实际形状的原型版本洼地的手表,包括葡萄糖测量器。特别是,葡萄糖测量值的日常管理是非常重要的对于患有糖尿病的人,因此我们将葡萄糖测量器的可穿戴的智能手表可以随身带着它。

6.3。应用程序的活动记录

在本节中,我们描述了不同的使用活动数据收集的self-D2D与外部资源的通信设备。该服务允许用户查看他们的健康趋势信息和生活模式。我们实现了服务场景,提出了部分3。图14显示结果。图(14日)显示实际活动所积累的洼地的手表。图14 (b)提出健康数据,如体重、血糖、血压,通过智能手机应用程序连接到该洼地平台。日常锻炼之间的长期关系和生命体征可以很容易地搜集和分析用户的有意干预。

活动提醒服务向用户表明一个特定操作和问题警报消息根据时间表。发送药物警戒消息是一个代表性的例子。图14 (c)说明了实际药物警戒消息发送的药丸提醒服务。另一个被AIE提醒服务。图14 (d)显示了一个示例弹出警告消息。

7所示。绩效评估

7.1。功耗评估

可穿戴设备功耗的硬约束强加的电池容量有限。我们提出的先进概念,如自组织D2D沟通和投机取巧的计算。如果这些功能实现需要过多的能量,在峰值电流和平均电流消耗,我们不能采用这些概念作为核心组件。因此,电源管理是一个重要的技术问题。

15在各个州都有礼物洼地的当前消费。当前消费增加计算函数是唤醒和最小化时在休息期间。当前消费的比例提出洼地是所有可用设备的比例最低的国家之一。我们可以保证,即使高功率的功能PNIP eLiDx,能源的消费比例将达到最小化,可穿戴设备的属性匹配。事实上,洼地的手表使用240 mAh电池在一生的约30天。

7.2。是附近的邻居识别协议性能评估

确保可穿戴设备在日常生活中是透明的条件下,用户必须不考虑可穿戴设备是一个障碍。因为PNIP核心协议,其操作是最重要的评价因素。因此,PNIP服务时间是主要的参数测量系统的用户友好性。在表2、各种资源服务列列出设备与服务。活动事件是可能的活动事件相关的资源设备或服务。的总时间是平均时间平均人类行为;这段时间包括时间离开低频唤醒信号的物理距离范围。这个表中的所有值的平均值是根据服务的成千上万的试验。例如,在门锁服务“返回”活动事件,人类所花的时间从打开门锁移动大约3 m 2000毫秒的门锁将最低。PNIP服务所需的周转时间是捕获由两个或两个以上相邻设备的所有操作(包括洼地设备和服务资源设备)与此相关PNIP事务。所有的人类行为与这些资源设备,PNIP事务总是需要更少的时间比匹配的人类行为;用户不需要等到通信和计算终止。


服务 活动事件 总时间(女士) PNIP服务时间(女士) 成功率(%)

门锁 离开/返回 1500/2000 1217/1207 98.96
咖啡的港口 开/关 1000年 1214年 99.92
计算数量的杯子 3000年 1216年 95.36
煤气炉 打开/关闭/ 2000/1500 1216/1194 99.87
血压测量 开始按钮/传输测量数据 45000年 882/1351 96.76
体重测量 程/释放 2000年 1216年 95.05
跑步机 工作和停止按钮按下开始按钮/释放 3000/2000 1312/1207 97.85
水龙头 开/关 3000/2000 1220/1230 93.77
名片交换 握手 5000年 3000/7000 78.05

时间从行动开始离开低频的通信范围和/或射频。

成功比率表明PNIP事务的概率成功收集用户的日常活动。低频唤醒的PNIP收集的活动获得的结果,因为我们使用一个基于硬件的机制。最后的服务,名片交换服务,使用PNIP和手势识别是基于软件的。结果却有点让人失望。进一步的研究需要提高成功率。的姿态实现PNIP,如果我们使用2.4 GHz射频(蓝牙低能量),我们可以设置时间PNIP射频通信的物理范围。因此,时间是当两个人互相握手,直到他们离开。结果为低频wake-up-based PNIP和手势识别PNIP确认沟通时间不会干扰日常生活功能。

3介绍了性能结果所需的时间断层活动识别和成功率。识别错误使用洼地或不规则活动设备,故障前提必须注册用户(例如,监护人或医生)。因此,我们应该在这个实验中,每个活动事件的故障或报警活动条件已经注册使用该方法在前一节中解释。因为我们正试图帮助人类活动和问题实时提醒,断层活动识别机制很简单,平(它不使用复杂的算法)。


活动 故障或报警条件 响应时间后故障状态(女士) 成功率(%)

煤气炉 门锁(外)开放 565年 97.69
预定义的超时 610年 99.03
水龙头 门锁(外)开放 512年 96.78
预定义的超时 550年 98.58
咖啡的港口 门锁(外)开放 570年 98.23
杯子数量每天超过(预定义的) 780年 92.31
将药时间 药时间接近或超过 220/620 99.27/98.72
将血糖测量 测量时间接近或超过 210/610 99.98/99.42
厕所。。。 退出浴室冲洗 1600年 89.67
超时(预定义的)厕所使用(留在浴室太长) 750年 92.39

8。结论

为了帮助老年人独立生活,提出了一种自组织的平台,能够支持用户友好和方便的服务老年人更喜欢“衰老在我的地方。”在这篇文章中,我们提出了一个可穿戴设备软件和硬件架构平台,称为洼地,可以跟踪和分析老年人的日常活动对各种相关的行动。此外,一些基于个人活动的记录提醒服务。实现低功耗的活动跟踪服务,平台需要的功能,如PNIP eLiDx, DTM。

我们提出了一个服务场景,演示的过程self-collecting用户选择的活动也并非有意干预和他/她的长期活动的功能实现,包括智能手机发送生命体征的历史。此外,我们实现了一个活动提醒服务阻止用户丢失的药物时间或造成事故。

在绩效评估中,所有D2D通信完成后需要一个人类的时间内完成相关的行为。看平台不会干扰用户的正常生活。追踪和分析用户的功能活动可用于服务进一步上面的应用程序标识。如果分析用户的行为或活动的信息是可用的,日常生活的一个准确的模式可以实现。未来的研究将集中在扩展先进的洼地平台方案,如包括痴呆诊断工具。

相互竞争的利益

作者宣称没有利益冲突有关的出版。

确认

这项工作是支持的信息和通信技术促进研究所(IITP)授予由韩国政府(MSIP)(没有。10041145,自组织的软件平台(SoSp)福利设备)。

引用

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