基于电容的活动感知用于动能供能可穿戴物联网设备
人机交互
2018-06-20 v1 新兴技术
网络与互联网体系结构
摘要
我们提出将动能供能可穿戴物联网中传统的能量存储组件即电容器新颖地用作检测人体活动的传感器。由于不同活动在电容器中积累能量的速率不同，因此可以通过观察电容器的充电速率直接检测这些活动。所提出的基于电容的活动感知机制称为 CapSense，其主要优点是无需在活动检测期间对运动信号进行采样，从而显著节省可穿戴设备的功耗。我们面临的一个挑战是电容器本质上是非线性能量积累器，即使对于相同活动，由于电容器当前电荷水平不同，也会导致不同时间充电速率的显著变化。我们通过联合配置电容器及相关能量采集电路的参数来解决此问题，使我们能够在近似线性的充电周期内工作。我们设计并实现了一种动能供能鞋垫，并对 10 名受试者进行了实验。我们的结果表明，与传统基于运动信号的活动检测相比，CapSense 能以 95% 的准确率对五种不同的日常活动进行分类，同时系统功耗降低 73%。
引用
@article{arxiv.1806.07055,
title = {Capacitor Based Activity Sensing for Kinetic Powered Wearable IoTs},
author = {Guohao Lan and Dong Ma and Weitao Xu and Mahbub Hassan and Wen Hu},
journal= {arXiv preprint arXiv:1806.07055},
year = {2018}
}