利用光伏电池的无源传感与上下文识别
信号处理
2025-03-21 v1
摘要
无源传感与上下文识别领域近来受到了广泛关注，因为它允许操作系统在无外部电源的情况下运行。光伏电池可以将光能转化为电能为传感设备供电，但由于传感器功率需求的变化和高计算需求，其功率可能不足以确保无源传感。在本文中，我们提出将光伏电池作为独立传感器用于识别不同的上下文，包括用户识别、步数统计和位置跟踪。该系统利用光伏电池产生的光电流读数来捕捉不同用户独特的移动模式。通过分析这些模式，系统可以准确识别用户、统计行走的步数并跟踪用户的位置。我们提出了一种计算高效的 DTW，将可变长度的光电流读数序列与已知模式的数据库进行匹配，并识别出最接近的对象和位置匹配。该系统在真实环境中进行了严格评估，结果表明它可以准确估计步数、识别对象并对其进行定位，准确率分别为 88%、90% 和 43cm。这是在所提出的系统是非侵入式且可在无外部电源的情况下运行而实现的，使其成为无源传感与上下文识别的一项极具前景的技术。
引用
@article{arxiv.2503.05406,
title = {Energy-Free Sensing and Context Recognition Using Photovoltaic Cells},
author = {Kaede Shintani and Hamada Rizk and Hirozumi Yamaguchi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.05406},
year = {2025}
}