新型可穿戴技术：可感应谁在使用什么设备

    华盛顿大学开发的一项名为MagnifiSense的新可穿戴技术能够全天候感应用户在使用什么设备和车辆，这使得它能够帮助跟踪个人的碳足迹，使得家居电器智能化，甚至能够帮助照顾老年人。

    研究人员本周在2015年ACM（美国计算机协会）普及与普适计算国际联席会议上介绍了该项研究。在试验中，MagnifiSense经过快速的一次性校准后区分用户与12款常用设备的准确率达到了94%。那些设备包括微波炉、搅拌机、遥控器、电动牙刷、笔记本电脑和灯光调光器，甚至包括小汽车和公交车。即便没用进行校准，MagnifiSense的准确率也依然达到83%。

    运作原理方面，该腕戴传感器利用设备中的电力组件或者电动机发出的独特电磁辐射特征来确定穿戴者什么时候打开了电灯开关或者烘箱，又或者什么时候登上了火车。

    华盛顿研究基金会计算机科学工程与电机工程学讲座教授、华盛顿大学Ubicomp实验室主任什维塔克·帕特尔（Shwetak Patel）说道，“这是另一种记录你与设备的交互情况的方式，借助它，到一日或者一个月结束的时候，你就能够知道自己消耗了多少能源。”

    帕特尔说道，“现在，我们能够知道电灯在你们的能源使用中的占比为20%。借助该项技术，我们可以进行具体的区分，比如是谁使用了那些能源。”

    在一项为时24小时的试验中，用户做了多件事情，从在笔记本电脑上阅读到煮饭再到坐公交车。在他与不同的设备与车辆的29次交互中，MagnifiSense系统准确识别出了其中的25次。

    MagnifiSense在其它的智能家居应用领域也拥有潜力，比如识别用户的电器或者设备使用偏好。举例来说，通过感应打开电视或者平板电脑的是成年人还是小孩，系统能够相应自动展示他们最喜欢的内容节目，或者对设备体验进行定制化，从而展示合适的内容。

    在辅助生活型住房或者养老院中，该可穿戴传感器可帮助跟踪老年人进行烹饪、梳洗等日常活动的效率。它还可以检测烘箱是否被忘记关闭很长一段时间，从而帮助给人们发出警告提醒。

    研究论文主要作者、华盛顿大学电机工程博士生爱德华·王（Edward Wang）说，“MagnifiSense的好处在于，你不必给家里的每一件电器设备装上这种技术，避免了高昂的支出和麻烦的流程。它还能够感应其它技术无法感应的“空白区”，如电池供能的设备。”

    该团队整合了三个简单的现成传感器，使用电感器或线卷将它们绕在磁体上。

    那些传感器还可以捕捉到宽广的频率范围，使得系统能够区分日常设备嵌入的不同电子元件组合（如电动机、整流器和调节器）放出的电磁辐射。爱德华·王说，“例如，搅拌机打开的时候，调节器会改变改设备的电流分布，形成某种类似于声带的东西。搅拌机‘的声音’跟吹风机很不一样，尽管听上去很像。”

    该团队还开发了创新性的信号处理和机器学习算法来帮助该系统准确匹配那些声音和特定的设备类型。

    研究人员指出，将该技术做成可穿戴设备的一个好处在于，担忧隐私问题的人在使用的时候都可以随时进行控制，又或者直接将其关掉。

    他们接下来的计划包括在更多的设备类型上测试MagnifiSense，以及区分相邻运作的多个设备。举例来说，在初期试验中，MagnifiSense最不擅长准确区分少数特定的电动牙刷、电动剃刀和汽车。

    研究人员还计划将其概念验证设备微型化为某种可嵌入手表或手环的产品。基于调查研究，该团队相信通过对现有智能手机和智能手表的磁性传感器的更新速率进行小幅改进，利用简单的软件升级，MagnifiSense不久之后就能够应用于新设备。

    “我们认为它可以整合到任何腕戴产品。”帕特尔说，“接下来的计划就是看看我们还可以监测哪些设备，以及开发一个可穿戴的原型产品。”