在當(dāng)下的智能家居中，技術(shù)能夠跟蹤諸如冰箱、電視機(jī)或吹風(fēng)機(jī)的特定電器耗費(fèi)多少電量。但那些技術(shù)通常都不能顯示實(shí)際上是屋子里的哪一個(gè)人在使用那些設(shè)備。
華盛頓大學(xué)開發(fā)的一項(xiàng)名為MagnifiSense的新可穿戴技術(shù)能夠全天候感應(yīng)用戶在使用什么設(shè)備和車輛，這使得它能夠幫助跟蹤個(gè)人的碳足跡，使得家居電器智能化，甚至能夠幫助照顧老年人。
研究人員本周在2015年ACM（美國(guó)計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)）普及與普適計(jì)算國(guó)際聯(lián)席會(huì)議上介紹了該項(xiàng)研究。在試驗(yàn)中，MagnifiSense經(jīng)過快速的一次性校準(zhǔn)后區(qū)分用戶與12款常用設(shè)備的準(zhǔn)確率達(dá)到了94%。那些設(shè)備包括微波爐、攪拌機(jī)、遙控器、電動(dòng)牙刷、筆記本電腦和燈光調(diào)光器，甚至包括小汽車和公交車。即便沒用進(jìn)行校準(zhǔn)，MagnifiSense的準(zhǔn)確率也依然達(dá)到83%。
運(yùn)作原理方面，該腕戴傳感器利用設(shè)備中的電力組件或者電動(dòng)機(jī)發(fā)出的獨(dú)特電磁輻射特征來(lái)確定穿戴者什么時(shí)候打開了電燈開關(guān)或者烘箱，又或者什么時(shí)候登上了火車。
華盛頓研究基金會(huì)計(jì)算機(jī)科學(xué)工程與電機(jī)工程學(xué)講座教授、華盛頓大學(xué)Ubicomp實(shí)驗(yàn)室主任什維塔克·帕特爾（Shwetak Patel）說道，“這是另一種記錄你與設(shè)備的交互情況的方式，借助它，到一日或者一個(gè)月結(jié)束的時(shí)候，你就能夠知道自己消耗了多少能源。”
帕特爾說道，“現(xiàn)在，我們能夠知道電燈在你們的能源使用中的占比為20%。借助該項(xiàng)技術(shù)，我們可以進(jìn)行具體的區(qū)分，比如是誰(shuí)使用了那些能源。”
在一項(xiàng)為時(shí)24小時(shí)的試驗(yàn)中，用戶做了多件事情，從在筆記本電腦上閱讀到煮飯?jiān)俚阶卉嚒Ｔ谒c不同的設(shè)備與車輛的29次交互中，MagnifiSense系統(tǒng)準(zhǔn)確識(shí)別出了其中的25次。
MagnifiSense在其它的智能家居應(yīng)用領(lǐng)域也擁有潛力，比如識(shí)別用戶的電器或者設(shè)備使用偏好。舉例來(lái)說，通過感應(yīng)打開電視或者平板電腦的是成年人還是小孩，系統(tǒng)能夠相應(yīng)自動(dòng)展示他們最喜歡的內(nèi)容節(jié)目，或者對(duì)設(shè)備體驗(yàn)進(jìn)行定制化，從而展示合適的內(nèi)容。
在輔助生活型住房或者養(yǎng)老院中，該可穿戴傳感器可幫助跟蹤老年人進(jìn)行烹飪、梳洗等日常活動(dòng)的效率。它還可以檢測(cè)烘箱是否被忘記關(guān)閉很長(zhǎng)一段時(shí)間，從而幫助給人們發(fā)出警告提醒。
研究論文主要作者、華盛頓大學(xué)電機(jī)工程博士生愛德華·王（Edward Wang）說，“MagnifiSense的好處在于，你不必給家里的每一件電器設(shè)備裝上這種技術(shù)，避免了高昂的支出和麻煩的流程。它還能夠感應(yīng)其它技術(shù)無(wú)法感應(yīng)的“空白區(qū)”，如電池供能的設(shè)備。”
該團(tuán)隊(duì)整合了三個(gè)簡(jiǎn)單的現(xiàn)成傳感器，使用電感器或線卷將它們繞在磁體上。
那些傳感器還可以捕捉到寬廣的頻率范圍，使得系統(tǒng)能夠區(qū)分日常設(shè)備嵌入的不同電子元件組合（如電動(dòng)機(jī)、整流器和調(diào)節(jié)器）放出的電磁輻射。愛德華·王說，“例如，攪拌機(jī)打開的時(shí)候，調(diào)節(jié)器會(huì)改變改設(shè)備的電流分布，形成某種類似于聲帶的東西。攪拌機(jī)‘的聲音’跟吹風(fēng)機(jī)很不一樣，盡管聽上去很像。”
該團(tuán)隊(duì)還開發(fā)了創(chuàng)新性的信號(hào)處理和機(jī)器學(xué)習(xí)算法來(lái)幫助該系統(tǒng)準(zhǔn)確匹配那些聲音和特定的設(shè)備類型。
研究人員指出，將該技術(shù)做成可穿戴設(shè)備的一個(gè)好處在于，擔(dān)憂隱私問題的人在使用的時(shí)候都可以隨時(shí)進(jìn)行控制，又或者直接將其關(guān)掉。
他們接下來(lái)的計(jì)劃包括在更多的設(shè)備類型上測(cè)試MagnifiSense，以及區(qū)分相鄰運(yùn)作的多個(gè)設(shè)備。舉例來(lái)說，在初期試驗(yàn)中，MagnifiSense最不擅長(zhǎng)準(zhǔn)確區(qū)分少數(shù)特定的電動(dòng)牙刷、電動(dòng)剃刀和汽車。
研究人員還計(jì)劃將其概念驗(yàn)證設(shè)備微型化為某種可嵌入手表或手環(huán)的產(chǎn)品。基于調(diào)查研究，該團(tuán)隊(duì)相信通過對(duì)現(xiàn)有智能手機(jī)和智能手表的磁性傳感器的更新速率進(jìn)行小幅改進(jìn)，利用簡(jiǎn)單的軟件升級(jí)，MagnifiSense不久之后就能夠應(yīng)用于新設(shè)備。
“我們認(rèn)為它可以整合到任何腕戴產(chǎn)品。”帕特爾說，“接下來(lái)的計(jì)劃就是看看我們還可以監(jiān)測(cè)哪些設(shè)備，以及開發(fā)一個(gè)可穿戴的原型產(chǎn)品。”