智能坐姿态检测系统基于力传感器和移动应用程序

文摘

员工的健康和福祉是一个实际的主题在我们快速发展的世界。雇主亏钱当员工受到不同的健康问题,不能工作。主要问题是穷人造成的脊髓疼痛的姿势坐在办公室的椅子上。摘要系统的方案和实现检测的不正确的坐的位置。聪明的椅子上有六个灵活力传感器。物联网(物联网)节点基于Arduino这些传感器连接到系统。系统检测到错误的座位位置和通知用户。提前,我们开发一个移动应用程序接收这些通知。用户反馈的坐姿和额外的统计数据。我们定义简单的规则来处理传感器数据为识别错误的坐姿。 The data from smart chairs are collected by a private cloud solution from QNAP and are stored in the MongoDB database. We used the Node-RED application for the whole logic implementation.

1。介绍

目前信息化的发展带来了新的健康风险。人们更少的工作和更多的计算机。长期坐着伤害脊柱,导致慢性疾病,需要长期治疗1]。患病的人对办公工作效率产生重大影响。我们的动机是帮助人们注意他们的健康和适当的除了坐着工作。采用正确的坐姿是至关重要的维持良好的姿势和健康的背部和脊柱。坐,后背挺直,肩膀不仅会改善一个人的身体健康,也可以让他们更有信心。良好的姿势意味着一个人的身体的部分支持的正确对齐和适量的肌肉紧张。

海恩斯(2),在他的研究中,观察了坐姿对打字速度的影响和整体健康和人的慢性背部疼痛。他使用一个独特的位置轮椅系统位置固定的可能性和测试效率的办公室工作在6个不同变量写作立场。给出的结果表明,坐姿时,有一个明确的对打字速度和用户舒适度的影响。

有几种方法可以监视人们的姿势。Tlili [3]在坐姿时,监测系统的概述。根据的原则如何获取这些信息,系统可以分为三个主要基于以下类别:计算机图像处理可穿戴的服装与传感器测量负载分布在某种形式的基板上

Sathyanarayana [4)进行了综述的主题病人监控基于图像处理和算法的概述和领域的个人系统解决的意图。他指出这种系统的局限性,特别是对于病人^”相机的距离。Obdržalek [5)使用微软Kinect摄像头识别人类活动和康复。他的研究重点是监测老年人类。他模仿6不同的练习和顺向头寸,其中4人坐的姿势。他使用Kinect的性质变得极瘦的人物的立体形象。使用一个视频系统,郭6]监控头部与身体的正确姿势和脊柱的坐姿。将反光标记人体头部,颈部和脊柱简化视频信号分析。标记检测的角度进一步提供数据估计曲率的颈部脊椎和颈椎。

系统使用可穿戴传感器或智能衣服有几个优势基于图像的系统。他们通常容易携带和独立的视角就像相机系统。传感器是服装的一部分或很容易附着在衣服。其他类型的传感器甚至可以直接放置于人体皮肤。Ailneni [7)使用一个可穿戴的姿势校正传感器改善姿势坐在。传感器检测到的姿势和振动的形式为用户提供反馈。他声称他可以改善一个人的姿势在大约25天在办公室里工作。传感器位于头部和颈部;系统反应头颈位置不正确的光振动。Bismas [8]提出了3通过可穿戴系统监测卫生与健康和环境传感器。系统关注老年人的活动监视早期痴呆。他设计了一个全面的传感器系统,收集来自多个数据源的数据位于不仅在这套还在居住面积。分析数据从传感器可以管理流程,例如,自动帮助打电话。

Otoda [9人口普查感官设计的椅子,可以分类18类型的坐的位置。椅子上有8个加速度计。作者州坐姿分类的80%的成功率。Zemp et al。10)使用多个传感器。他们用自定义装备一个普通的办公椅对运动检测模块。该模块由一个加速度计、陀螺仪和磁强计。比较(9),他们把这个模块的靠背的椅子,放置多个压力传感器。这些传感器响应通过改变电阻根据压力。有趣的是在这工作,他们试图分析测量数据与各种模式识别算法。他们比较以下算法:支持向量机(SVM),多项式回归(MNR),刺激,神经网络(NN),径向基神经网络,随机森林(RF),他们的各种配置。3的组合方法、提高神经网络,这个实验和射频,已达到最好的结果。黄(11)开发了一种压阻传感器矩阵和一个0.255毫米的厚度,可以监控坐在一个非侵入性的方式方法。该传感器由两层聚酯薄膜。

下一节将处理整个系统的概念以及如何实现它在办公室的房间。随之而来的部分处理的描述在椅子上实现的单片机硬件解决方案。Arduino软件部分中,我们描述了单片机的应用程序解决方案的概念及其与服务器通信。我们还将集中在服务器端基于QIoT套件云解决方案。MQTT网关QIoT特性,Node-RED应用,MongoDB数据库。在本节中,我们将描述进行实验并解释坐姿正确性的检测算法。最后系统是一个客户端应用程序的一部分。它是一个智能手机应用程序的通信和智能的椅子上。它提供了一个基本的交互与智能的椅子上。我们在这里描述的概念在客户机和服务器之间的通信协议。

2。系统概念方案

在我们的系统方案,我们专注于创造一个实用的智能系统姿态检测坐在办公室。我们的主要目标是设计一个系统,可以容易实现在任何办公空间的人不一定每天都使用相同的椅子。图1说明了系统概念的建议。整个系统由数量可变的椅子,云服务器和客户端站,智能手机。每个椅子都有一个基于Arduino单片机电子设备,外部电池电源,和六个灵活力传感器。接下来的网络附加存储云解决方案。它功能消息队列遥测传输(MQTT)代理进行通信,Node-RED逻辑,蒙戈数据库进行数据存储。

人们的日常生活工作在我们的智能办公室应该如下:人选择一个免费的在办公室的椅子上,坐了下来。Arduino硬件此时从睡梦中醒来,将连接到云上。打开手机应用程序和日志的人在椅子上。每个聪明的椅子上有一个身份证号码登录。坐的姿势与额外的数据的信息显示在智能手机的应用程序。完成工作后,日志的人从椅子上。最后,您可以查看每日报告。

以下部分描述详细系统的各个部分。

3所示。聪明的椅子硬件设计

做了一个聪明的椅子能够测量的压力坐着的人,有必要将力传感器嵌入到常规的办公椅。六个单层电阻值电阻FSR402用于测量力。传感器的电阻随增加力量。测量电阻变化从数万kOhm几百欧姆。传感器不需要校准之前或之间的测量。座椅配备4传感器和靠背2传感器。适当的传感器位置经验。衬下的传感器,所以他们对用户是不可见的。我们使用基于Arduino NodeMCU单片机板从传感器收集数据。与服务器的通信通过无线ESP8266提供的模块。 The main advantage of this board is that it can be directly connected to the WiFi and processes the data from sensors at the same time from one source code. The board supports up to 16 general-purpose input-output pins. Only one pin can work as the analog input. Figure2代表了硬件NodeMCU的示意图。

分压器的22 kOhm电阻测量FSR 402阻力。由于只有一个模拟输入可用,我们必须解决在测量传感器之间的快速切换。我们实现这个通过选择一个特定的传感器与NodeMcu数字输出。的输出插脚D0 D5选择合适的传感器。

3.1。Arduino软件

图3显示了NodeMCU流程图图。一开始从变量的定义和初始化。最重要的变量是无线网络名称(SSID),无线密码,云服务器IP地址,和MQTT凭证。通用输入/输出插脚,串行和无线通信初始化。程序所做的第一件事是连接到无线网络。如果初始登录失败,系统等待5秒钟,然后重试操作直到成功登录。

下一步是构建一个与NodeMCU连接。它连接到MQTT代理使用预定义的凭证。MQTT协议通信提供了一个外部库Adafruit ESP8266 MQTT库。建立MQTT连接,我们需要的客户端实例类Adafruit_MQTT_Client。这个客户机连接到MQTT代理。我们必须创建一个额外的对象从代理接收响应。类的实例Adafruit_MQTT_Subscribe提供了这样一个接口。发送数据,我们需要一个类的实例Adafruit_MQTT_Publish。结果循环检查如果MQTT连接仍然生活。如果连接活跃,指针指向的对象类Adafruit_MQTT_Subscribe为获取新数据创建订阅的频道。 The channel identifier for reading commands is as follows:^”qiot /事/ Matuska /椅子/ ch^”字符串(CHAIR_ID) + +^”/ sendingEnabled,^”CHAIR_ID哪里聪明的椅子上身份证号码。在云计算方面,MQTT代理发送椅子命令使用这个通道。当用户连接到智能椅子使用智能手机应用程序,启动命令发布在这个通道和NodeMCU启动测量和发送数据。用户注销后,从代理发出停止命令时。因为只有一个模拟输入,电阻测量中完成这些步骤:建立了DX作为输出并切换到高价值。从销A0读取模拟值。计算力值测量电阻。计算力代表压力,其值介于0和15之间。切换到一个较低的值并设置DX作为输入销。

这些步骤循环每个传感器。之后,JavaScript对象表示法(JSON)格式的字符串使用Adafruit_MQTT_Publish准备和发布到代理对象。公布的数据是每1秒。如果没有主动测量输入的时间,我们需要发一份期刊与MQTT活着ping命令保持联系。没有这个萍,链接将分解发生一段时间后,如果没有沟通。

4所示。云解决方案和QIoT

我们的智能系统的中央单位是接下来的NAS (12]。本单元运行所有程序和云服务提供连接,椅子管理、数据存储和数据评估。有两个主要的服务:QIoT套件。MongoDB [13]。

QIoT套件是一个应用程序,它可以直接从应用程序安装中心NAS。QIoT套件集成不同的服务,需要提供一个复杂的解决方案在物联网的世界里,一个应用程序。它包括MQTT代理(14),Node-RED,干舷和支持多种协议和仪表板。

MongoDB是很受欢迎的,通用的、基于文档的分布式数据库,这是常见的云解决方案和物联网世界。所有数据都存储在MongoDB进行进一步的评估。图4显示系统功能的流程图。

智能手机应用程序也使用MQTT协议与QIoT套件服务器通信。通过Node-RED沟通处理应用程序。双方都用MQTT通信协议与QIoT交换消息。NodeMCU将测量数据发送到云。通过Node-RED数据处理,存储到MongoDB,然后发送到移动应用程序。更多的细节和通信移动应用程序将在移动应用程序的描述部分。

4.1。QIoT套件Lite

QIoT套件Lite是一个完整的和实际的物联网的私有云平台构建和管理物联网应用程序。Node-RED和Freebord QIoT套件利用流行的工具来创建一个物联网环境轻松,有助于高效的物联网发展情况。它支持多种协议,如MQTT超文本传输协议(HTTP),限制应用协议(CoAp)。它允许我们简单地创建多个仪表盘和快速连接多个传感器。还支持MQTT QIoT套件^”年代和HTTP^”年代安全层协议安全的网络连接。物联网应用程序套件旨在缩短设计周期和部署。默认情况下,套件提供了快速安装向导协助创建物联网应用程序。还可以使用Python或节点的准备代码。js等开始包Arduino Yun,覆盆子π,英特尔爱迪生,或7688 MTK Linklt聪明。使用其他工具或使用一个自定义的源代码数据库,需要创建自定义的东西。QIoT主屏幕如图5。

屏幕的左侧提供了一个链接到其他页面。屏幕的主机提供了物联网应用程序的链接,和事情类型,和他们的总数。快速安装向导也可以从主屏幕。可以使用快速安装向导创建物联网应用程序或自定义的一步一步。定制的物联网应用程序需要在一开始只识别的名字。核心应用程序完成后确认。我们的智能物联网系统应用程序的细节坐姿态检测图所示6。

此屏幕上有三个选项卡,提供链接应用程序指示板,规则引擎和事情。图6显示了该应用程序的表与活跃的事情。有两种不同的东西在我们的应用程序:一般的类型为移动应用程序类型的椅子

通用类型系统中只有一个移动应用程序使用的凭据登录到MQTT代理。第二种类型的椅子。每个椅子的系统需要有一个独特的记录事情。QIoT套件,每个东西都有其主题MQTT代理自动创建与创造的东西。主题看起来像“qiot /事/ Matuska / chairDuino1,“chairDuino1哪里的名字。具象状态传输(REST)应用程序编程接口(API)来获取数据的每件事也可以使用HTTP协议。每一件事情可以定义一个或多个“资源。”These resources could be sensors, peripheral, switch, or another data channel/state that needs to be transmitted or received. Adding a resource means creating the data channel ID (MQTT ⟶ topic, HTTP, and CoAP ⟶ URL) to connect with QIoT Suite Lite. Using QIoT Graphical User Interface (GUI), it is possible to generate JSON configuration file different connection types (MQTT, HTTP, or CoAP) for particular Thing. This file can be used with prepared codes to accelerate and simplify the Thing deployment. The example of this file is shown as follows:{^”用户名^”:^”generated_username^”,^”myqnapcloudHost^”:^”不可用^”,^”clientId^”:^”chairDuino1_1601447263”^”,^”主机^”:【^”IP地址^”),^”密码^”:^”generated_password^”,^”港口^”:MQTT_port,^”资源^”:【{^”描述^”:^”“,^”数据类型^”:^”字符串^”,^”resourceid^”:^”pressureData^”,^”主题^”:^”qiot /事/ Matuska / chairDuino1 / pressureData^”,^”resourcename^”:^”Tlakove senzory^”,^”resourcetypename^”:^”自定义传感器(字符串)^”,^”单位^”:^”酒吧^”}]}

资源的主要优势是,他们可以实现在几步仪表板装置和自动存储在MongoDB数据库是否配置这个数据库。资源可以被导入使用规则引擎QBroker仪表板。有两种方法来使用QBroker:导入的数据资源导入的数据规则引擎

几步之后,资源价值将出现在仪表板上。仪表板支持不同类型的部件,如文本、计,sparkline,指针,指标,动作小部件或QIoT历史图表。第三个选项卡是基于Node-RED规则引擎和功能简化物联网开发流编辑器。有四个定制QIoT节点:QDashboard:它提供了一个实时数据API端点QBroker(在):接收数据QBroker():它传输的数据QHistoricData:检索的最大、最小和平均值定义资源的存储在数据库中

4.2。Node-RED应用程序

Node-RED应用程序实现了逻辑智能系统的一部分坐姿态检测的私有云平台。这样的应用程序通常是分裂成程序流。有两个主要流动在我们的解决方案:流压力数据处理椅子和移动应用程序的流程管理

图7显示了流程的方案设计椅子和移动应用程序管理。

流从QBroker开始节点。这个输入节点监听appLogin主题”。”The purpose of this flow is to manage chairs and mobile applications and there is only one common input node for all chairs and applications in this flow. All data coming through the QBroker node have to be in JSON format. The example of the expected JSON response data is as follows:{^”chairId^”:1、^”查询^”:^”登录^”}

chairId指定椅子的身份证号码。标签^”查询^”代表执行行动。行动可能^”登录^”或^”注销^”行动的椅子。开关的消息路由节点根据椅子上身份证号码^”chairId。^”系统检查所选的椅子是空置的。检查椅子状态的函数将一个属性添加到信息操作成功。然后消息的响应发送到移动应用程序通过QBroker节点在椅子/ ch1 / appStatus主题”。“消息也是路由器通过另一个开关,评估如果添加的属性是真或假。如果添加的属性是真的,命令消息发送到椅子椅子/ ch1 / sendingEnabled使用主题”。“发送消息包含一个命令来启动或停止发送数据的压力。有两个QBroker节点为每个椅子上。如果有要求向系统添加一个新的椅子,需要复制整个街区的椅子上,改变椅子的主题名称根据身份证号码。这样做可以轻松几个步骤。图8显示了压力的流数据处理。

流的QBroker节点开始。这个输入节点监听主题^”chairPressureData。^”这个流的目的是收集、评价和传播椅子压力数据。只有一个常见的输入节点对所有椅子在这个流。只有椅子发布关于这个主题的数据。发送数据的例子^”发布^”命令如下:{^”chairId^”:1、^”数据^”:【^”6.04”^”,^”6.21”^”,^”7.80”^”,^”6.75”^”,^”2.21”^”,^”1.35^”]}

下一个节点“和压力数据”资金的压力数据和消息的时间戳在Unix格式补充道。开关的消息路由节点基于椅子上识别。下一个节点“椅子ID统计”系统中是最重要的。在这个节点,函数实现整个逻辑的不良坐姿时,检测。QBroker出实现为每个椅子与主题“椅子/ ch1 / appData,”ch1是身份证号码。WebSocket节点也实现URL”/ ws / ch1 / appData。“通过MQTT QBroker和WebSocket发送相同的消息。Websocket实现与客户端应用程序因为我们期待进一步沟通。发送消息结构如下:{^”chairId^”:1、^”数据^”:【^”5.63”^”,^”5.70”^”,^”5.61”^”,^”5.51”^”,^”2.64”^”,^”5.71^”),^”总和^”:30.80,^”actual_time^”:1601455127,^”avg^”:5.612500000000001,^”偏差^”:0.00461875,^”chdata^”:{^”actual_sitting_state^”:^”绿色^”,^”avg_deviation^”:0.0070274999999999825,^”avg_back_deviation^”:2.790704999999999,^”chair_id^”:1、^”actual_sitting_time^”:45,^”back_data_present^”:1、^”long_sitting^”:0,^”持续时间^”:1358,^”start_time^”:1601453768.362,^”sitting_history^”:【{^”时间戳^”:1601455120.569,^”sitting_status^”:1},{^”时间戳^”:1601456131.239,^”sitting_status^”:0},{^”时间戳^”:1601456822.133,^”sitting_status^”:1}],^”actual_sitting_status^”:1}}

在这里,^”chairId^”是椅子上身份证号码,^”数据^”包含从传感器的压力值,^”总和^”压力值的总和,^”actual_time^”消息的时间戳。“avg”代表实际平均和“偏差”是实际标准差值从四个传感器。JSON对象“chdata”包含关于坐姿移动应用程序的信息。属性表的意义解释1。

始于变量初始化的函数。如果这个函数执行在用户首次登录,“chdata”创建的对象与初始值。对象包含所有必要的变量统计计算和坐的姿势传递到移动应用程序的信息。该函数从椅子上积累的压力数据。函数开始重新计算统计尽快收集数据在过去10测量。过去10测量是用来检测一个坐着的人。长时间抑制虚假检测坐或站的状态变化。的计算标准偏差,只有最后的5测量。偏差计算分别单独回传感器和位置传感器。这些偏差的主要功能不正确的座位位置检测算法。

坐的姿势的检测方法,它是必要的,以确定经验3阈值的偏差。这些阈值偏差计算传感器的座位区。在座位的部分中,我们使用橙色偏差阈值ODT = 3.0,红色偏差阈值RDT = 6.8,橙色条件偏差阈值OCDT = 0.8。总结的规则表2。

基于我们以前的工作(15和中给出的结果16,17),我们定义9不同的坐姿进一步检查。图10显示了定义的姿势坐着。

坐姿数量1被认为是一个正确的姿势坐着。位置2 - 5代表橙色状态,和6 - 9是红色状态。找出阈值,我们进行了实验测量每个姿势的标准偏差。十二个测试对象参加了这个实验。

对于每一个主题,我们记录10为每个姿态测量。然后我们计算的平均标准偏差为每个姿势。下一步是计算平均为每个姿势。之后,我们确定了3个阈值基于所收集的数据。表3包含所有获得和计算数据。

当新数据到达时,类似不必要的数据发布使用第一个先出方法(FIFO)。如果至少一个数量超过10的阈值在一系列测量,它被认为是连续的座位。检测机制的存在一个坐着的人寻求消除虚假检测离开椅子。这个特性来计算从每个传感器是压力的总和。如果这个和(Si) < 1连续10测量,检测到离开椅子。因此,短站起来或到达的对象将不会被视为离开椅子。系统累计计算连续坐着时间,超过时间阈值后,目前设置为1小时,把国旗长会议和更改状态为红色。

5。移动应用程序

智能手机的应用程序作为客户端访问智能椅子上测量。在第一步中,用户必须连接到MQTT服务器。用户应该填充地址与服务器的连接形式,通信端口,用户登录,密码和椅子身份证号码。登录活动图所示11与连接数据。

数据从多个椅子是存储在一个服务器上。成功连接到MQTT服务器是紧随其后的是自动登录到选定的椅子。如果聪明的椅子是占领另一个人或椅子是不活跃的,在这种情况下应用程序连接到MQTT服务器但没有连接到椅子上。图11 (b)显示状态当MQTT链接是开放的,但是椅子还是无法访问。当前活动客户机必须释放椅子进一步联系。客户端应用程序允许每个椅子上只有一个活动连接。如果登录智能椅子成功,完整的椅子图片出现的测量参数。当前坐姿所代表的颜色。额外的声音警报使可怜的姿势坐着。颜色表示如下:格林:客户坐在正确位置均布荷载。无人智能椅子也是绿色的,和一个额外的标题“自由的”,如图11 (c)。橙色:参与者坐着,但是他的体重不是均匀分布的。红色:参与者坐在一个不健康的坐姿。这一立场是发信号过度负载一侧。这种情况也可能发生在客户端连续坐了一个多小时。

首先颜色规模面板左边的椅子上代表了测量范围,在图12,绿色的最低压力,和红色的最高压力。第二单色面板右边的椅子图片代表了基本坐在状态}{绿色、橘色和红色。圆圈代表传感器的位置,它们的颜色取决于压力,调色板。在中间的是一个象征性的表示一把椅子。数字(任何单位)表达的强度负荷的压力测量。个别点的颜色是根据当前的负载调整。图12(一个)代表一个体重均匀地分布在压力传感器后,橙色状态。转移后的规模到一边的椅子上,图的系统检测到错误的位置12 (b)橙色,座位条件(条件)。在橙色状态,应用程序中扮演着一个短平静的语气(“电梯音”)。它悄悄地提醒用户错误的坐姿。当用户负载分布极端,红色的状态改变的状态。红色的状态是使著名的恼人的音频信号(警告的语气)。用户可以将应用程序或移动他的身体健康坐姿停止烦人的闹钟。屏幕底部的报告不同的事件。报告可以容纳坐在美国的历史,各种事件,日志记录和连接问题,调试信息。

图13的图表显示了移动应用程序及其与MQTT服务器通信。与MQTT服务器通信模块的设计被认为是一个可重用的代码进行进一步的应用。登录活动用户可以看到的第一个屏幕。他将登录数据传递到MqttChair通信模块。这个模块使用MQTT通信协议服务的帮助下^”eclipse / paho.mqtt.android^”图书馆。输入模块是连接服务器登录数据和必要的识别用户和椅子上。首先,它可以确保与MQTT服务器建立一个连接。整个交流异步发生,因为它是控制事件。成功连接到服务器后,订阅订阅,SUBSCRIBE_LOGIN椅子是否可用。随后,请求加入PUBLISH_LOGIN椅子上发表。可用性LOGIN_ACK返回信息是否聪明椅子是被另一个参与者。如果聪明的椅子是空置的,模块MqttChair订阅使用SUBSCRIBE_DATA椅子收集数据。接收到新的数据通过回调函数。

交流结束时,用户请求注销操作,或连接出人意料地打破。标准的方法是发送消息PUBLISH_LOGOUT因此从MQTT服务器断开。注销的响应行动是LOGOUT_ACK的承认。与服务器的通信用户终止发送消息断开,随后DISCONNECT_ACK证实了。MQTT模块提供了一个接口有两个侦听器回调函数。第一个函数onReport()返回一个消息旨在监控交通和生成事件。第二个函数onDataReceived收到智能椅子()提供数据。把椅子内部数据,ChairData对象使用。执行的大多数用户交互监控活动。这个活动代表了主要的GUI用户,MqttChair模块发送命令,并接收数据和消息使用MqttChair听众。 It provides basic functionality for user login and logout actions. The Monitor Activity is also holder place for the ChairView widget. The ChairView widget is a module for displaying smart chair data. The input is the instance of the ChairData object. The document-view architecture system is used, where the document is represented by the ChairData object, and the view is displayed by the ChairView module.

6。讨论

最重要的一部分,我们提出了智能椅子是硬件的正常运行时间不需要充电。在测试中,我们使用4000 mAh的外部力量银行能力作为电源。这个外部来源,我们的硬件可以运行多达48 h的主动测量。每天的大部分时间里,椅子不是占领和NodeMCU可以进入睡眠模式,只有当一个人醒来坐在椅子上。理论上这将提高正常运行时间12天,因此可以在真实的应用程序中使用。另一个问题是执行力传感器到椅子上。这个过程是相当困难和实现自己需要一些时间。另一方面,如果我们想生产数字漂亮的椅子,有必要创建一个更加自动化的方式。软件部署在服务器端很容易和简单,虽然可以在树莓π一样廉价的硬件上运行,也是划算的。总的来说,提出系统容易实现。

用户接收到通知的姿势的正确性坐在安卓移动应用程序。对于苹果用户来说,有必要开发iOS应用程序或使用多平台框架编写一个应用程序的平台和一个通用的代码库。使用信息从应用程序用户可以调整他们坐在容易海关和改善他们的健康和福祉。

7所示。结论

本文提出一种智能物联网坐姿态检测系统基于力传感器和移动应用程序。六个灵活力传感器,两个座位靠背和四个底部,被嵌入到办公椅。NodeMCU板被用来测量传感器^”阻力和发送数据到云用MQTT协议。云上的数据存储和计算使用Node-RED和MongoDB。用户可以看到坐姿态信息正确性和其他移动应用程序的详细信息。我们的目标是创建简单的规则来检测正确的姿势坐在最小的计算能力的需求。我们定义9坐姿势,进行实验12人识别规则。标准偏差从底部位置传感器显示了强烈的依赖坐姿。的计算标准偏差计算能力并不难。根据我们的观察,我们将坐姿势的正确性分成三组,即绿色,橙色,红色,定义了三个阈值。我们使用这些阈值评价的坐姿的三组。该系统还计算的时间坐在没有休息和通知用户的情况下长期连续坐着。 We deploy our solution on the network-attached storage from QNAP. But because of the evaluation algorithm simplicity, it is possible to run our smart system on cheap hardware such as Raspberry Pi with only minimal changes. The QIoT specific gateway must replace it with a regular MQTT gateway. It is also necessary to install services like Mosquito MQTT broker, standalone Node-RED application, and optional MongoDB manually on Raspberry Pi.

数据可用性

的源代码可按照客户要求定制相应的作者。

的利益冲突

作者宣称没有利益冲突。

确认

这个工作是由欧盟支持的地平线2020研究和创新项目根据玛丽Skłodowska-Curie赠款协议。734331年,由项目^”能力领域的研究和发展中心肿瘤疾病的诊断和治疗,^”itm: 26220220153, cofunded来自欧盟和欧洲区域发展基金。

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