在當下的智能家居中，技術(shù)能夠跟蹤諸如冰箱、電視機或吹風機的特定電器耗費多少電量。但那些技術(shù)通常都不能顯示實際上是屋子里的哪一個人在使用那些設(shè)備。
華盛頓大學開發(fā)的一項名為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（美國計算機協(xié)會）普及與普適計算國際聯(lián)席會議上介紹了該項研究。在試驗中，MagnifiSense經(jīng)過快速的一次性校準后區(qū)分用戶與12款常用設(shè)備的準確率達到了94%。那些設(shè)備包括微波爐、攪拌機、遙控器、電動牙刷、筆記本電腦和燈光調(diào)光器，甚至包括小汽車和公交車。即便沒用進行校準，MagnifiSense的準確率也依然達到83%。
運作原理方面，該腕戴傳感器利用設(shè)備中的電力組件或者電動機發(fā)出的獨特電磁輻射特征來確定穿戴者什么時候打開了電燈開關(guān)或者烘箱，又或者什么時候登上了火車。
華盛頓研究基金會計算機科學工程與電機工程學講座教授、華盛頓大學Ubicomp實驗室主任什維塔克·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，到一日或者一個月結(jié)束的時候，你就能夠知道自己消耗了多少能源?！?/p>
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%。借助該項技術(shù)，我們可以進行具體的區(qū)分，比如是誰使用了那些能源?！?/p>
在一項為時24小時的試驗中，用戶做了多件事情，從在筆記本電腦上閱讀到煮飯再到坐公交車。在他與不同的設(shè)備與車輛的29次交互中，MagnifiSense系統(tǒng)準確識別出了其中的25次。
MagnifiSense在其它的智能家居應(yīng)用領(lǐng)域也擁有潛力，比如識別用戶的電器或者設(shè)備使用偏好。舉例來說，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)自動展示他們最喜歡的內(nèi)容節(jié)目，或者對設(shè)備體驗進行定制化，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行烹飪、梳洗等日常活動的效率。它還可以檢測烘箱是否被忘記關(guān)閉很長一段時間，從而幫助給人們發(fā)出警告提醒。
研究論文主要作者、華盛頓大學電機工程博士生愛德華·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)無法感應(yīng)的“空白區(qū)”，如電池供能的設(shè)備。”
該團隊整合了三個簡單的現(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（如電動機、整流器和調(diào)節(jié)器）放出的電磁輻射。愛德華·王說，“例如，攪拌機打開的時候，調(diào)節(jié)器會改變改設(shè)備的電流分布，形成某種類似于聲帶的東西。攪拌機‘的聲音’跟吹風機很不一樣，盡管聽上去很像?！?/p>
該團隊還開發(fā)了創(chuàng)新性的信號處理和機器學習算法來幫助該系統(tǒng)準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)備的一個好處在于，擔憂隱私問題的人在使用的時候都可以隨時進行控制，又或者直接將其關(guān)掉。
他們接下來的計劃包括在更多的設(shè)備類型上測試MagnifiSense，以及區(qū)分相鄰運作的多個設(shè)備。舉例來說，在初期試驗中，MagnifiSense最不擅長準確區(qū)分少數(shù)特定的電動牙刷、電動剃刀和汽車。
研究人員還計劃將其概念驗證設(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，該團隊相信通過對現(xiàn)有智能手機和智能手表的磁性傳感器的更新速率進行小幅改進，利用簡單的軟件升級，MagnifiSense不久之后就能夠應(yīng)用于新設(shè)備。
“我們認為它可以整合到任何腕戴產(chǎn)品。”帕特爾說，“接下來的計劃就是看看我們還可以監(jiān)測哪些設(shè)備，以及開發(fā)一個可穿戴的原型產(chǎn)品。”