智慧家庭新革命:AIoT與WiFi的完美結合
在當今科技快速發展的時代,人工智慧物聯網(AIoT)框架正大幅提升人類活動識別的準確性。AIoT結合了人工智慧(AI)與物聯網(IoT)的優勢,與傳統IoT系統不同,AIoT裝置能夠即時處理資料,並在本地做出智慧決策。這項技術已廣泛應用於智慧製造、智慧家庭安全及醫療監測等領域。
在智慧家庭中,精準的人類活動識別至關重要。透過分析使用者的活動,如烹飪或運動,AIoT系統能夠自動調整燈光、播放音樂或最佳化能源使用,提升生活的便利性與效率。在眾多動作識別技術中,基於WiFi的檢測因其普及性、成本效益及保護使用者隱私的特性而脫穎而出。
近期,由韓國仁川國立大學資訊科技學院的Gwanggil Jeon教授領導的研究團隊,提出了一種名為「多重頻譜融合網路(MSF-Net)」的新AIoT框架,專門用於基於WiFi的人類活動識別。這項研究成果已發表於《IEEE物聯網期刊》。
Jeon教授解釋了他們的研究動機:「作為典型的AIoT應用,基於WiFi的人類活動識別在智慧家庭中越來越受歡迎。然而,由於環境幹擾,WiFi識別的表現往往不穩定。我們的目標正是解決這一問題。」
為此,研究團隊開發了強大的深度學習框架MSF-Net,該框架透過通道狀態資訊(CSI)實現了粗粒度與細粒度的活動識別。MSF-Net由三個主要部分組成:包含短時傅立葉變換與離散小波變換的雙流結構、變壓器及基於注意力的融合分支。雙流結構能精確定位CSI中的異常資訊,變壓器則高效提取資料中的高層次特徵,而融合分支則增強了跨模型融合。
研究團隊進行了多項實驗以驗證其框架的效能,結果顯示MSF-Net在SignFi、Widar3.0、UT-HAR及NTU-HAR資料集上分別取得了91.82%、69.76%、85.91%及75.66%的Cohen's Kappa分數,這些資料凸顯了MSF-Net在基於WiFi資料的粗粒度與細粒度活動識別上的卓越表現。
Jeon教授總結道:「這項研究的多模態頻率融合技術在準確性與效率上均有顯著提升,增加了實際應用的可能性。未來可應用於智慧家庭、復健醫學及老年照護等領域,例如透過分析使用者動作預防跌倒,並建立非面對面的健康監測系統,提升生活品質。」
總體而言,這項結合IoT與AI的WiFi活動識別技術,將透過日常生活的便利性與安全性,大幅改善人們的生活品質!