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.