[筆記]A review of smart homes -- Present state and future challenges

2017/05/10

Article history:

received: 2006/10/25

revised: 2007/12/30

accepted: 2008/2/3

Abstract:

介紹國際間領先的智慧生活(smart home)專案，以及穿戴式(wearable)/植入式(implantable)監視系統、輔助機器人(assistive robotics)等相關的技術，並討論其未來面對的挑戰。

主要用途：

遠端管理
年長者及殘障人士協助

促進發展的因素：

PC及微電腦的普及化
微型、自動、無線的感測器的發展
被動及主動式標籤(RFID?)的利用增加
通過手機搭配GPS系統以方便監試與被監視的活動

名詞解釋：~~(其實我覺得看起來都差不多)~~

Telemedicine: 通過電信手段傳遞資訊以進行遠端的健康服務。最初主要指通過影片進行會診的方式。
Telehealth: 藉由電信方式傳遞的，所有以促進健康為目的的服務。包含發行教育計畫(?)、合作研究、病患會診等。
Home telehealth: 藉由電信方式溝通家庭護理提供者及患者或客戶，以提供護理資訊、教育或服務。
eHealth: 一個醫學資訊的交流、公眾健康及事務中的領域，與利用網路與相關技術進行的健康服務及訊息傳輸相關。
Home healthcare:
Telehomecare:
home-based eHealth:
Assistive device:
Integrated system:
Integrated home system:
Rehabilitation integrated system:
Domotics(Latin language):

專案介紹：

U.S.A.
1. ACHE:
  1. 概述：分析使用者行為，並利用加強式學習(reinforcement learning)預測使用者未來的行為，以在考慮使用者感受的情況下嘗試節省能源消耗。
  2. 技術：neural networks (Reinforcement Learning)
  3. 參考資料：
    1. A Tutorial for Reinforcement Learning (含MDPs, SMDPs, RL的簡介)
    2. AI教學 -- Chap3:Reinforcement Learning Problem
2. MavHome:
  1. 概述：建立機率模型分析住戶的行為及用電習慣，以最大化住戶舒適度並最小化操作成本。
  2. 技術：
    1. LeZi method
    2. Active LeZi (ALZ) algorithm
3. GatorTech Smart House
  1. 概述：整合多個智慧裝置（信箱、大門、床、浴室、地板等等），並配合高精度的超音波定位系統，以觀察住戶的行為習慣，並更好的調整環境，以達到使舒適度及年長者安全最佳化。系統藉由居住者兩個肩膀上的無線電信標，以及左手上的智慧手機，以三角測量計算目標的準確位置。
4. (???)A distributed set of autonomous home environment developed by The University of Massachusetts
  1. 概述：自動化某些需人類完成的工作，已達到提升效率及品質的目的。使用多個intelligent agents（如熱水器、咖啡機...）以管理家庭環境，並使用一個機器人來移動物品到不同房間。
    每個agent原始的行為由一組依據耗時、品質、成本因素設計的discrete probability distributions定義。Agents考量其被賦予的工作，並依據居住者的期望及可用資源來賦予候選行為量化值，最後藉由協調agents間的行為所達到的效果來調整agents的行為方針，使agents能適應環境變化來調整行為。
    此實驗室同時也開發了Multi-Agent Survivability Simulator(MASS)及Java Agent Framework作為評估agents及agents間合作的工具。
5. (???)Aware Home Research Initiative...
  1. 概述：一個三層樓高，5040平方英尺的家庭科技研究中心，智慧地板可以記錄個人的腳步，提供系統根據使用者習慣與行為建立模型。主要目標為提供年長者熟悉的環境以提升生活品質並延長壽命，此專案同時開發了一個使用追蹤及感測技術的系統，以幫助尋找容易遺失的物品（如錢包、手錶），每個物品有一個小型的Radio-frequency(RF)的標籤。
    使用者可藉由遍佈房屋中的LCD觸控板與系統溝通，系統並提供音訊提示以協助使用者找到遺失的物品。
  2. 技術：
    1. Hidden Markov Models
    2. simple feature-vector averaging
    3. neural networks
    4. RF
6. EasyLiving
  1. 此專案基於情境感知（context aware computing）。使用分散式運算（distributed computing）分析影像以監控居住者，並使用active badge system來辨識居住者，配合幾何模型定位環境中的物體（人、裝置、位址等）。由此，系統可以權衡在某特定活動中需求的各物體間的幾何關係，以幫助完成該活動。例如：當A想播放音樂時，系統找出最接近的喇叭及相關的設備，以幫助播放音樂，如此，A可以專注在音樂本身，而無需考量設備的問題。
    目前專案正致力於更完整地整合不同的設備，並提供使用者更協調的使用經驗。以下方面都在發展中：
    1. middleware development（幫助分散式運算）
    2. geometric world modeling（提供location-based context）
    3. computer perception（gather data about world state）（取得環境資訊之類的?）
    4. better service description（幫助分離裝置控制、內部邏輯及使用者介面）
  2. 技術：
    1. Image analysis
    2. Active badge system
    3. Context aware computing
7. (???)House_n group at MIT
  1. 概述：一個用於引領環境因子與目標行為間關聯的（定質定量的）研究的系統。包含三個部分：
    1. A set of state-change sensors（收集物件使用資料）
    2. A context-aware experience sampling tool(ESM)（提供使用者標記他的行為）
    3. Pattern recognition and classification algorithm（辨識行為）
  2. 技術：
    1. naive Bayesian network approach
  3. 問題：
    1. 行為標記的品質及數量低下
    2. 兩個星期的訓練集過小
  4. 預期改善方式：
    1. 增長訓練時間
    2. 加入影像觀察等方法以提高行為標記品質
    3. 改善資訊收集的設備以提高模型精度
8. Aging in Place
  1. 概述：提供長期醫療照護模型給希望能在家中獲得健康照護服務的年長者。其有兩個初步的行動：
    1. Senior Care：
    2. TigerPlace：使用由數個無線感測器組成的網路連接到小型電腦，感測器可用於量測接近與動作，

[筆記]A review of smart homes -- Present state and future challenges

results matching ""

No results matching ""