۱۰
بیرون رفتن و انجام خرید
۱۹:۱۰
۱۹:۱۰
۱۸
۱۵
خرید برای تهیه غذا
برای دانلود متن کامل پایان نامه به سایت tinoz.ir مراجعه کنید.
۱۹:۲۵
۱۹:۱۰
۱۹
۱۰
برگشت از خرید برای تهیه غذا
۱۹:۳۵
۱۹:۲۵
۲۰
۸۵
تماشای تلویزیون
۲۱:۰۰
۱۹:۳۵
۲۱
۱۸۰
مطالعه
۲۴:۰۰
۲۱:۰۰
۲۲
شکل۲- ۱۰-نمونه ۲۴ ساعته ازفعالیت روزانه شامل مکان،فعالیت وزمان مصرفی [۳۱].
معمولا افراد فعالیتهای متفاوتی را درطول روز انجام میدهند. خیلی از این فعالیتها روزانه تکرار میشوند مانند غذاخوردن حدود ساعت ۱۲ ظهر، خوابیدن حدود ۱۱ شب و… الگوی فعالیت روزانه بطور ساده یک توالی از فعالیتهای انجام شده بوسیله کاربر در طول روز میباشد [۳۱].
فعالیت فیزیکی انسان ابعاد گوناگونی دارد که می تواند تعریف و مشخص شوند مانند انواع حالات (مثل نشستن، ایستادن، راهرفتن، دراز کشیدن)، طول مدت و شدت( سرعت گام، قدرت حرکت)، تکرار(مانند تعداد تغییرات حالت)[۳۵].
فعالیت فیزیکی این طور تعریف می شود هر حرکت بدنی ایجاد شده توسط ماهیچههای اسکلتی که در نتیجه آن انرژی مصرف می شود. بعضی از این فعالیتها شامل پیادهروی، بالارفتن از پله، ورزش کردن و… می شود. فعالیت انسان توالی از عملهاست که در زمان یا فضا انجام می شوند. همه انسانهایک سیکل روزانه که در آن خیلی از فعالیتها دورهای هستند انجام می دهند و بخصوص افراد مسن به تنهایی زندگی می کنند و این باعث می شود که مجموعه ای از فعالیتهای روتین را روزانه اجرا کنند. شخص مورد نظر از یک اتاق به اتاق دیگر در داخل خانه حرکت می کند و توالی از ویژگیهای حسی تشخیص داده می شود. این توالی شناسه فعالیت مشخصی را نمایش میدهد و تشکیل شده از یک سه تایی شامل مکان(p)، زمان(T) و اطلاعات دوره (D) [26].
هنگامی که فرد در فضا و زمان حرکت می کند توالیهایی از این سهتاییها بصورت بلادرنگ ایجاد می شود بنابراین خروجی حسگر در طول زمان توالی از سهتاییها میباشد.
۲-۴-۱۰- یک نمونه ساده کار بر روی تشخیص فعالیت های انسانی[۲۱]
در این بخش به یک نمونه کار اولیه تشخیص فعالیتهای انسانی (HAR) با بهره گرفتن از حرکت حسگرهای جاسازی شده در یک دستگاه هوشمند سیار (مانند یک موبایل) در محیط داخل خانه به منظور کسب اطلاعات اولیه در تشخیص فعالیت توسط حسگرها میپردازیم [۴۴]. به طور کلی هر سیستم HAR بر مبنای تشخیص فعالیتهای اصلی انسان کار می کند که این فعالیتها شامل راه رفتن، رفتن به طبقه بالا، رفتن به طبقه پایین، دویدن، حرکت و عدم حرکت میباشد که آنرا با بهره گرفتن ازویژگیهای آماری حاصل از جهتیابی حسگرهای حرکتی و با پشتیبانی سلسله مراتبییک ماشین بردار
طبقه بندی انجام میدهد.
سیستمی که در این مقاله [۴۴] به آن اشاره شده است بر اساس حسگرهای حرکتی یک تلفن هوشمند است. به طور کلی، تلفنهای هوشمند مجهزبه شتابسنج سهمحوری، ژیروسکوپ ومغناطیسسنج برای به دست آوردن شتاب و اطلاعات جهتیابی و APIاندروید همانطور که در قسمت الف شکل زیر نشان داده شده است میباشند. سیستم مذکورشامل
سهبخش است که در قسمت ب نشان داده شده است. بخشهای مذکور متشکل از ویژگیهای استخراج شده مدل، مدل تشخیص فعالیتهای انسانی و مدل مصرف انرژی است. در مدل اول، ویژگیهای فعالیتهای انسانی از شتابسنج و جهتیاب استخراج شده است. در مدل دوم فعالیت انسانی با بهره گرفتن از یک ساختار سلسله مراتبی شناسایی شده و در مدل سوم، مصرف انرژی هر یک از فعالیتهای فیزیکی از فعالیتهای که تاکنون تشخیص داده شده است محاسبه
می شود.
شکل۲- ۱۱-مدل تشخیص فعالیتهای انسانی و مدل مصرف انرژی درموبایل[۴۴]
۲-۵- سابقه پژوهش تشخیص فعالیت در دستگاههای تلفن همراه
در [۴۵] چارچوب سنجش انرژی کارآمد موبایل برای تشخیص اتوماتیک موقعیت کاربرها طراحی شده است. با سنجش موقعیت و تشخیص فعالیتهای کاربر میتوان اطلاعات متنی غنی برای برنامه های کاربردی موبایل مانند شبکه های اجتماعی وخدمات مبتنی بر مکان داشته باشیم. با این حال، به طور مداوم گرفتن این اطلاعات متنی از دستگاههای تلفن همراه مصرف مقدار بسیار زیادی از انرژی را به همراه دارد به همین منظور در [۴۵]، یک چارچوب بعنوان سیستم سنجش انرژی کارآمد موبایل با نام EEMSSطراحی شده است. EEMSS با بهره گرفتن از استراتژی سلسله مراتبی مدیریت حسگر مکانهای کاربر را برای تشخیص تغییر موقعیت تشخیص میدهد. با تأمین انرژی تنها با بهره گرفتن از یک مجموعهی حداقلی از حسگرها و استفاده از حسگر مناسب از چرخه EEMSS عمر باتری دستگاه را به طور قابل توجهی بهبود
تصویر درباره جامعه شناسی و علوم اجتماعی
مییابد. Yi Wang و همکارانش طراحی، پیادهسازی و ارزیابیEEMSS ها که به طور خودکار مجموعه ای از فعالیتهای روزانه کاربران را در زمان واقعی با بهره گرفتن از حسگرهای نصب شده روی تلفنهای هوشمند میشناسند را ارائه
دادهاند. بررسی EEMSS با ۱۰ کاربر در بیش از یک هفته نشان میدهد که رویکرد ما عمر باتری دستگاه را بیش از ۷۵٪ را با حفظ هر دو حالت دقت بالا و زمان تاخیر کم در فعالیتهای کاربر نهایی افزایش میدهد .ویژگیهای عالی دستگاه تلفن همراه امروز تبدیل خواهد شد فردا به ویژگیهایی متوسط و محدود تبدیل خواهند شد. قابلیتهای سنجش فعلی در گوشیهای تلفن همراه شامل وایفای، بلوتوث، GPS، صدا، ویدئو، حسگر نور، شتاب سنج و غیره میباشد. به این ترتیب تلفن همراه به هیچ وجه دیگر تنها یک وسیله ارتباطی نیست، بلکه محیطی قدرتمند واحد سنجش است که
می تواند محیط یک کاربر را مانیتور کند، هر دو اقدام را بشکل نامحسوس و در زمان واقعی انجام میدهد.در این مقاله بر استفاده از حالت کاربر به عنوان یک راه مهم برای نشان دادن چهارچوب مصرف انرژی تمرکز شده است.حالت کاربر
می تواند شامل ترکیبی از ویژگیهای مانند بیماری، حرکت، مکان در پس زمینه باشد که با هم حالت فعلی کاربر را مشخص می کند. با این حال مانع بزرگ برای تشخیص موارد بالا محدودیت ظرفیت باتری دستگاههای تلفن همراه
میباشد. زیرا حسگرهای تعبیه شده در دستگاههای تلفن همراه میباشد منابع عمدهای از برق را مصرف می کند. به عنوان مثال، باتری نوکیا با شارژ کامل، این تلفن همراه می تواند مکالمات تلفنی را برای ده ساعت حمایت کند، اما نتایج تجربی ما نشان میدهد که باتری فقط قادر خواهد بود شش ساعت مکالمه را ساپورت کند اگرگیرندهGPS ان روشن باشد. از این رو، مصرف انرژی بیش از حد ممکن است تبدیل به یک مانع عمده برای پذیرش تلفن همراه به عنوان گستردهترین وسیله قابل حمل به همراه ارائه برنامه های کاربردی و یا خدمات باشد.
نویسنده این مقاله در حال طراحی، پیادهسازی و ارزیابی EEMSS، سیستمی برای سنجش انرژی کارآمد تلفن همراه است، EEMSSدارای یک طرح مدیریت سلسله مراتبی حسگر برای مدیریت انرژی و توان میباشد. استفاده از ترکیبی از حسگرخوان که به طور خودکار تشخیص حالت کاربر را با توجه به سه شرط در زمان واقعی، یعنی حرکت (مانند حالت دویدن و راه رفتن)، محل (مانند ماندن در خانه یا در بزرگراه) و پس زمینه محیطی (از جمله با صدای بلند و یا آرام) توصیف می کند.
مولفههای اصلی EEMSS یک طرح برای مدیریت حسگر هستند که موقعیتهای کاربر را مشخص کرده و انتقال موقعیت را با یک توصیف گر تحت قواعد XML شرح میدهد. این توصیفگر موقعیت فعلی کاربر را به عنوان ورودی گرفته و توسط حسگر مناسب مورد استفاده قرار میگیرد. عملکرد نهایی آن روشن و خاموش کردن حسگر بر اساس وضعیت فعلی کاربر میباشد.
مزایای این طرح مدیریت حسگر سه نوع خواهد بود:
اول، مکانیزم تعیین موقعیت پیشنهاد شده در این مقاله یک روش انعطاف پذیر برای اضافه کردن / به روزرسانی موقعیتهای کاربر و ارتباطاتشان به حسگرها است. به عنوان مثال، برای محاسبه نیازهای نو ظهور و حسگرهای جدید ممکن است به صورت تدریجی به سیستم ما اضافه شوند.
دوم، به منظور دستیابی به بهرهوری انرژی، طرح مدیریت حسگر به مجموعه ای از حداقل حسگرها اختصاص داده شده و تعیین طول نمونهبرداری و فواصل این مجموعه از حسگرها برای تشخیص حالت کاربر و همچنین انتقال به وضعیتهای جدید را ممکن میسازد.
در نهایت، این طرح مدیریت حسگر به راحتی می تواند توسعه یابد به عنوان یک میانافزار عملیات مدیریت حسگر و اطلاعات متنی برای برنامه های کاربردی لایه های بالاتر را برای انواع مختلف دستگاهها و حسگرها فراهم کند.EEMSS در حال حاضر بر روی گوشی های نوکیا اجرا و ارزیابی شده است.
در اجرایEEMSS ، در حال حاضر برای موقعیتهای زیر تعریف شده است:
“پیادهروی”، “داخل خودرو”، “استراحت کردن”، “صحبت کردن در خانه”، “ورود به خانه”،” کارکردن”،
” ملاقات”، “در دفتر با صدای بلند”، ” محل آرام”،” مکان سخنرانی” و “مکان پر سرو صدا”. زمینه این مطالعه با ۱۰ کاربر در دو دانشگاه مختلف برای ارزیابی عملکرد EEMSS انجام شده است. نتایج این تحقیق نشان میدهد که EEMSS قادر به تشخیص موقعیت با دقت ۹۲٫۵۶٪ و بهبود طول عمر باتری بیش از ۷۵ درصد، در مقایسه با نتایج موجود
میباشد.
شکل۲- ۱۲-وضعیت هاو ویژگیهای آنها که توسط سیستم موردتحقیق (EEMSS) ثبت شده است [۴۵]
شکل۲- ۱۳-معماری پیاده سازی سیستم EEMSS درگوشی نوکیا [۴۵]
(۱) اطلاعات سیستم خوانده شده درقالبXML برایتعیین موقعیت به قسمت مدیریت حسگر ارسال میگردد.
(۲) ماژول مدیریت بر اساس وضعیت فعلی کاربر که توسط مدیریت حسگر مشخص می شود حسگرها را تعیین می کند.
(۳) ماژول مدیریت کنترل روشن/خاموش بودن حسگرها را بر عهده دارد.
(۴) رابط کنترل تک تک حسگرها.
(۵) رابط حسگر برای ماژول طبقه بندی.