環境感測器 (Ambient Sensors) HAR

 環境感測器 (Ambient Sensors) 在人體活動辨識 (HAR) 的研究中扮演著重要的角色，它們能夠捕捉活動發生的環境背景資訊，從而輔助甚至獨立地辨識某些活動或行為。您列出了一些與環境感測器相關的硬體和可以感測的物理量：

硬體 (Hardware):

• Internet: 網路本身並非感測器，但它是環境感測器數據傳輸和分析的重要基礎設施。感測器收集到的數據通常需要透過網路傳輸到雲端伺服器進行處理和分析。
• Mini PC and Base Station:
  • Mini PC: 可以作為一個本地的數據處理單元，接收來自環境感測器的數據，進行初步的處理或聚合，然後再上傳到雲端。它也可以運行一些簡單的活動辨識模型。
  • Base Station: 通常指的是一個中心節點，用於接收來自多個無線感測器的數據。這些感測器可能使用不同的無線通訊協議（例如 Zigbee、Z-Wave、藍牙等）與基站進行通信。
• Door Sensor (門感測器): 通常是磁簧開關或霍爾效應感測器，用於檢測門的開合狀態。這可以用於辨識進出房間、開關門等活動。
• Infrared Sensor (紅外線感測器): 可以分為主動式和被動式。
  • 主動式紅外線感測器: 發射紅外線並檢測其反射，可以用於測量距離或檢測物體的移動。
  • 被動式紅外線感測器 (Passive Infrared, PIR): 檢測環境中物體發出的紅外線輻射變化，常用於運動檢測，例如感應人體的移動。
• Pressure Sensor (壓力感測器): 可以測量施加在表面上的壓力。應用包括檢測是否有人坐在椅子上、躺在床上，或者安裝在地板上檢測行走等。

可以感測的物理量 (# 開頭):

• #light (光線): 光線感測器可以測量環境的光照強度。這可以用於推斷一天中的時間、房間是否有人以及是否正在使用照明設備等。
• #motion (運動): 運動感測器通常指的是被動式紅外線 (PIR) 感測器或微波感測器，用於檢測環境中物體的移動。這可以用於判斷房間是否有人活動。
• #Door (門的狀態): 如前所述，門感測器可以檢測門的開合狀態，提供關於人員流動和空間使用的信息.
• #Vibration (振動): 振動感測器可以檢測物體的振動。這可以用於辨識某些活動，例如敲門、走路（地板振動）、機器運轉等。
• #pressure (壓力): 壓力感測器可以測量施加在特定區域的力，用於檢測物體的存在、重量或活動，例如坐在椅子上、踩踏地板等。

將這些環境感測器收集到的數據與穿戴式感測器（例如 IMU）的數據相結合，可以更全面地理解使用者的活動和所處的環境。例如，即使穿戴式感測器只記錄到使用者靜止不動，但如果門感測器顯示門被打開，且光線感測器顯示光線變化，則可以推斷使用者可能離開了房間。

在 HAR 研究中，環境感測器的優點在於它們通常是非侵入式的，不需要使用者佩戴任何設備，並且可以提供關於活動發生環境的重要上下文信息。然而，它們的缺點是只能間接地推斷使用者的活動，並且部署和維護可能需要一定的基礎設施。

研究人員在設計 HAR 系統時，需要根據具體的應用場景和想要辨識的活動種類，仔細考慮使用哪些環境感測器以及如何有效地整合它們的數據。