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大学一研究团队利用RFID跟踪日常活动

密歇根大学和华盛顿大学的一组研讨人员完结了一项依据RFID体系的第一轮测验,该体系运用UHF RFID信号来辨认一个特定的标签,并运用这些信号的动摇来估测标签周围环境的改动。这是一个能够让用户观察到被符号的物品是否被移动,以及是否有人挨近或脱离符号处的解决方案。

这个名为IDAct的项目在2018~2019整个学年期间都在进行中,研讨人员一向致力于规划一种经过简略读取RFID标签就能取得除辨认号之外更多信息的办法。“IDAct体系运用了接纳信号强度(RSSI)以及RFID内置的相位功用。”密歇根大学副教授、IDAct项目白皮书的合著者Alanson Sample说道。Sample提出了将根本的UHF标签变成小型传感器的办法。他说,“我的主意,是用一个通讯途径作为一种传感机制。”

大学一研究团队利用RFID跟踪日常活动

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在进行测验的公寓中,内置在灯具中的RFID阅读器读取符号的物体,以盯梢人的日常活动

IDAct体系运用RFID阅读器报告的RSSI和相位改动以及机器学习来揣度标签周围发作了什么。一般来说,RFID阅读器和办理所收集到读取数据的软件首要接纳无源RFID标签的仅有ID号,但它们也能够运用RSSI来确认标签的大致方位或移动方向。

IDAct经过RF相位丈量进一步完结了这一点。UHF RFID阅读器在50个通道(902~928 MHz)间随机改动其传输频率,以满意联邦通讯委员会(FCC)的规则并最大极限削减对其他设备的搅扰。这些频率以0.2秒的间隔发作改动。通道之间的相位差能够跟着运动或人的存在而明显添加。

Smple解说说,RFID的相位感应能力使IDAct体系成为了或许。UHF RFID体系的一个共同之处在于,用户能够用丈量反向散射信号的相位来辨认标签切当方位等细节,而如Wi-Fi或蓝牙低功耗(BLE)等的其他技能,则缺少相位呼应。

IDAct体系已经在一个有10名志愿者参与的专用公寓中进行了测验,以监测人何时收支房间,以及与贴了标签的牙刷、包装食物和药瓶等物品互动的状况。

该研讨团队现在方案寻觅职业协作伙伴,共同开发这项技能,将其应用于晚年人护理方面。Sample和来自华盛顿大学的Hanchuan Li、Shwetak Patel以及英特尔的Chieh-yih Wan和Raul Shal共同对这项技能进行研制。

IDAct项目开端的意图是为晚年护理场景提供技能支撑,以协助护理人员、家庭或医疗机构依据白叟的日常活动来检查其健康状况。例如,那个人是在刷牙、吃药、训练仍是在煮饭?

研讨人员指出,这项技能还能提供除晚年护理以外的其他优点。他们解说说,衔接日常物品能够将情境认识带入日常日子,包含经过丈量水杯的运用状况来盯梢人体的水合程度。此外来自一个物体的数据(例如带有标签的瑜伽垫)能够提示家庭的自动化呼应,比方每次一个人站在瑜伽垫上时提示播映音乐或调理灯火。

为了进行测验,研讨人员在志愿者公寓的几个房间里装置了Impinj的R420阅读器。然后,研讨小组将标签贴在26个不同的家用物品上。例如,他们给搅拌机、切菜板和牛奶容器等东西贴上标签。为了追寻志愿者是否做了三明治,他们在一块砧板、一个盘子和面包包装上都贴了标签。该小组还将志愿者在厨房、餐厅、客厅和澡堂进行的24项活动进行了分类。

接下来,IDAct体系开端对监测状况作出推论。例如,体系会依据厨房里拖把的接连运动来揣度这个人正在清洁地板。研讨人员规划了运用近场检测的技能,这样标签在2或3英寸的间隔内不会遭到传输的搅扰,而阅读器的固件能够依据标签地点房间的人的移动来检测出纤细的改动。

研讨小组发现,在测验过程中,一切活动的检测准确率约为82.8%。为了构建一个商业化的解决方案,研讨人员期望与科技公司协作开发软件,并进行固件和硬件的集成,使RFID阅读器能够辨认RSSI和相位的改动。Sample设想将阅读器装置在被追寻活动轨道的个人家中或建筑物的灯具中,他已经在英特尔和迪斯尼研讨所(Disney Research)进行了测验。

多年来,Sample一向为日常日子研讨技能解决方案。他的项目包含:ID-Sense,一个运用RFID的人与物交互检测体系;RapID,一个用RFID标签制作低推迟交互目标的结构;ID-Match,旨在运用RFID和计算机视觉辨认集体中的个别。

Sample表明,未来的研讨将着眼于怎么削减辨认活动所需的RFID标签数量。例如,经过贴在特定房间墙壁上的标签,体系就能够简略地辨认出一个人何时收支这个房间,以及这个人在房间里是在看电视仍是在训练等活动状况。

IDAct试点项目已于本年春季完结,研讨人员现在方案与医学院协作伙伴进行进一步的测验。Sample指出,除了医疗保健和日子方法办理之外,该解决方案还能够用于零售和其他职业。例如,假如将RFID标签应用到商铺的产品上,阅读器就能捕捉到标签传输的信息,并辨认出在特定展现柜台上指定产品被提取或被接触的频率,以及顾客停下脚步检查该产品的时刻。这些信息能够让品牌零售商更好地规划他们的产品展现方法,以取得更高的销售额。

此外,这项技能还能够应用于游戏和玩具职业。经过将RFID标签应用在玩具上并装置阅读器,用户就能够盯梢孩子经过玩具与数字国际互动的信息。例如,体系依据从一个带标签的毛绒熊玩偶身上获取的数据能够检测到玩偶被拥抱的时刻,并依据那个动作在一个依据网络的游戏中显现相关内容。研讨人员还期望开宣布一种能够协助开发人员构建自己体系的开源软件,以获取在RFID房间内发作的工作的信息。


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