本文關(guān)鍵詞：面向日常人體活動識別的可穿戴計算技術(shù)的研究與應用，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：面向日常人體活動識別的可穿戴計算技術(shù)旨在使用嵌入式計算機技術(shù)感知和識別人體的日常外在活動表現(xiàn)。可穿戴計算技術(shù),作為一項使嵌入式計算機能夠以更主動、自然的方式為人提供服務的新興技術(shù),受到來自開發(fā)者和消費者越來越多的關(guān)注�？纱┐饔嬎慵夹g(shù)就是用于傳感器與用戶之間通過信息分享與信息交流,以達到計算機系統(tǒng)與人類緊密地結(jié)合起來。在可穿戴計算技術(shù)領域,人體活動識別技術(shù)已經(jīng)變成這個領域重要研究方向,如智能家居,健康看護以及健康運動檢測等一系列典型應用。可穿戴傳感器是可穿戴計算技術(shù)的重要組成部分,可以為用戶提供準確和穩(wěn)定的關(guān)于人體日�；顒拥男畔ⅰ鹘y(tǒng)的人體活動識別方法多采用圖像識別技術(shù)。由于該方法監(jiān)控范圍有限、隱私入侵性強、較容易受環(huán)境因素影響等原因,越來越多的研究者將目光轉(zhuǎn)移到用可穿戴技術(shù)進行人體活動識別。現(xiàn)實生活中,由于人體活動的復雜性和隨機性,各類有關(guān)人體活動識別的應用往往識別結(jié)果精度不高、應用較為單一以及電源續(xù)航時間不足。針對可穿戴人體活動識別存在的問題進行了研究,設計了一款基于多傳感器的可穿戴活動感知平臺,來實現(xiàn)對各類日常人體活動的識別問題。結(jié)合系統(tǒng)的功能、功耗、性能等因素,進行了系統(tǒng)的總體架構(gòu)設計、可穿戴感知平臺硬件系統(tǒng)設計以及可穿戴感知平臺系統(tǒng)軟件設計等。并引入Emerging Pattern(EP)這一模式匹配算法,實現(xiàn)不同活動識別問題的統(tǒng)一識別算法框架。通過大量實驗實例,統(tǒng)計6種活動情況下,人體活動類別的平均識別精度是86.2%,驗證該可穿戴活動感知平臺的可行性和高效性。
【關(guān)鍵詞】：人體活動識別 可穿戴計算技術(shù) 可穿戴活動感知平臺 識別精度
【學位授予單位】：北京工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP212.9;TP368.33
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.1 依靠外部感知設備的人體活動識別技術(shù)10-11
• 1.2.2 基于可穿戴傳感器的人體活動識別11-12
• 1.3 論文主要研究內(nèi)容12-13
• 1.4 論文的組織結(jié)構(gòu)13-15
• 第2章 人體活動識別相關(guān)技術(shù)15-25
• 2.1 識別技術(shù)15-16
• 2.2 人體活動識別技術(shù)16-17
• 2.3 數(shù)據(jù)感知與采集17-18
• 2.3.1 動作傳感器17-18
• 2.3.2 環(huán)境傳感器18
• 2.3.3 生理傳感器18
• 2.4 數(shù)據(jù)分割技術(shù)18-19
• 2.4.1 滑動窗口分割技術(shù)19
• 2.4.2 特征分割技術(shù)19
• 2.5 特征和特征提取19-21
• 2.5.1 時間域特征20
• 2.5.2 空間域特征20-21
• 2.5.3 頻率域特征21
• 2.6 短距離無線通訊技術(shù)21-22
• 2.7 識別算法的基本理論22-24
• 2.7.1 靜態(tài)識別算法23
• 2.7.2 時序識別算法23-24
• 2.8 本章小結(jié)24-25
• 第3章 人體活動識別算法25-33
• 3.1 基于加速度傳感器的人體活動識別算法25-30
• 3.1.1 三軸加速度傳感器信號分析25-26
• 3.1.2 傳感器位置的選取26-27
• 3.1.3 有效軸的選取27-29
• 3.1.4 峰值檢測算法29-30
• 3.2 EP的識別算法30-32
• 3.2.1 單人的活動識別問題30
• 3.2.2 基于EP識別算法30-32
• 3.3 閾值判斷32
• 3.4 本章小結(jié)32-33
• 第4章 硬件系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)33-51
• 4.1 系統(tǒng)硬件架構(gòu)33-34
• 4.2 MCU微處理器模塊及相關(guān)電路的設計34-39
• 4.2.1 MCU微處理器的選型35-36
• 4.2.2 MCU外圍電路設計36-39
• 4.3 傳感器模塊相關(guān)電路設計39-41
• 4.3.1 運動傳感器的選型與外圍電路圖39-40
• 4.3.2 溫度氣壓傳感器的選型與外圍電路圖40-41
• 4.4 藍牙通信模塊的設計41-43
• 4.4.1 藍牙芯片的選型與簡介41
• 4.4.2 藍牙芯片外圍電路的設計41-43
• 4.5 電源管理部分設計43-46
• 4.5.1 電壓轉(zhuǎn)換開關(guān)43-44
• 4.5.2 LDO線性將壓穩(wěn)壓器44-45
• 4.5.3 步將DC-DC變壓器45-46
• 4.5.4 充電電路46
• 4.6 天線的設計46-50
• 4.6.1 天線布局46-47
• 4.6.2 射頻電路的布局47-48
• 4.6.3 傳輸線阻抗匹配48-50
• 4.7 系統(tǒng)原型機50
• 4.8 本章小結(jié)50-51
• 第5章 軟件系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)51-63
• 5.1 軟件系統(tǒng)總體架構(gòu)52
• 5.2 活動識別算法軟件實現(xiàn)52-56
• 5.2.1 MCU軟件開發(fā)環(huán)境53-55
• 5.2.2 活動識別的方法55-56
• 5.3 藍牙無線通信的實現(xiàn)56-61
• 5.3.1 藍牙軟件編程環(huán)境56-57
• 5.3.2 藍牙工作機制57
• 5.3.3 通信協(xié)議架構(gòu)57-60
• 5.3.4 固件升級60-61
• 5.4 智能手機客戶端61-62
• 5.5 本章小結(jié)62-63
• 第6章 系統(tǒng)的測試及結(jié)果分析63-75
• 6.1 人體活動識別系統(tǒng)的實驗方法63-73
• 6.1.1 性能指標63-64
• 6.1.2 實驗設計64-65
• 6.1.3 實驗1及分析65-67
• 6.1.4 實驗2及分析67-69
• 6.1.5 實驗3及分析69-71
• 6.1.6 實驗4及分析71-72
• 6.1.7 實驗5及分析72-73
• 6.2 人體活動識別算法評估73-74
• 6.3 本章小結(jié)74-75
• 結(jié)論75-77
• 參考文獻77-81
• 攻讀碩士學位期間取得的研究成果81-82
• 致謝82

  本文關(guān)鍵詞：面向日常人體活動識別的可穿戴計算技術(shù)的研究與應用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：269262