Новые носимые устройства могут обнаруживать включенные бытовые приборы

Вашингтонский университет (WU)

Группа ученых из Вашингтонского университета (WU) создала опытный прототип носимого устройства под названием MagnifiSense, который может определять, какие бытовые приборы использует человек, который берет его с собой.

Чувствительное устройство, закрепленное на запястье, реагирует на специфические особенности электромагнитных излучений (электромагнитные подписи), генерируемых электрическими приборами или моторами в них для того, чтобы зафиксировать, когда носящий этот прибор человек щелкает выключателем освещения, включает электрическую печь или даже садится в поезд.

В ходе проведенных исследований прибор MagnifiSense правильно классифицировал 94% актов взаимодействия пользователя (после быстрой одноразовой калибровки) с 12 обычными приборами, в их число входят микроволновые печи, блендеры, устройства дистанционного управления, электрические зубные щетки, компьютеры, регуляторы освещенности, а также автомобили и автобусы. Даже без калибровки MagnifiSense корректно работал в течение 83% времени испытаний.

Профессор вычислительной техники и систем и электротехники, руководитель лаборатории UW Ubicomp Lab Шветак Пател (Shwetak Patel) предложил MagnifiSense как еще один способ зафиксировать, чем вы пользовались в течение дня или в конце месяца, и узнать, сколько электроэнергии использовали. Зная, что 20% потребляемой электроэнергии расходуется на освещение, можно определить, как именно распределяется этот расход энергии.

MagnifiSense потенциально применим и для выполнения других функций в «умных» домах, таких как признание права пользователя взаимодействовать с бытовым прибором или устройством. Определив, кто — ребенок или взрослый — включил телевизор или планшетный компьютер, система может автоматически включить любимую программу или отключить определенное устройство с помощью соответствующего механизма селекции.

В домах престарелых или других подобных учреждениях носимые датчики могут помочь контролировать, насколько эффективно старые люди справляются с повседневными обязанностями, такими как работа на кухне или уход за животными. Приборы также могут обнаружить, что печь работает слишком продолжительное время и помочь предупредить кого-либо об этой угрожающей ситуации.

Исследователи скомбинировали в одном устройстве три простых стандартных датчика, в которых установлены индукторы, или витки провода, намотанные на магниты. Было подтверждено, что эти датчики обеспечивают самую большую точность и не требуют мощных источников питания. Вот почему использование подобных датчиков в носимых устройствах делает такое решение практичным.

Датчики чувствительны в большом диапазоне частот, что позволяет системе различать электромагнитные излучения, источниками которых являются устройства, содержащие комбинации различных электронных компонентов — моторы, выпрямители и модуляторы, имеющиеся в обычных бытовых приборах. Прибор также может обнаруживать устройства, недоступные для других технологий, например питающиеся от батареек.

Исследователи также создали инновационные алгоритмы обработки сигналов и машинного обучения, чтобы правильно идентифицировать, какой прибор «поет».

В дальнейшем предстоит испытать MagnifiSense с большим числом разнообразных устройств и оценить его способность различать устройства, работающие в непосредственной близости. В проведенных ранее испытаниях MagnifiSense основные проблемы возникали при попытках идентифицировать индивидуальные зубные щетки, электрические бритвы и автомобили.

Исследователи планируют работу по миниатюризации своего опытного образца таким образом, чтобы его можно было разместить в часах или в браслете. На основании полученного опыта исследователи считают, что при небольшом усовершенствовании магнитных датчиков, используемых в настоящее время в смартфонах или в «умных» часах, после простой модификации ПО MagnifiSense вскоре сможет работать с новыми типами устройств.