Infrastructure Mediated Sensing

Transkript

1 Peter Bucher ETH Zürich Peter Bucher Datum

2 2

3 Übersicht Infrastructure Mediated Sensing Ansätze Zuverlässigkeit und Probleme Fazit 3

4 Smart Homes 4

5 5

6 Infrastructure Mediated Sensing Bestehende Infrastruktur nutzen Wasser, Strom, Lüftung etc. Einfache Installation Kostengünstig Unsichtbar Keine bewusste Interaktion nötig Auch home bus snooping 6

7 7

8 Shwetak N. Patel Georgia Tech in Atlanta Computer Science Ph.D. Candidate Ubicomp Research Group Aware Home - Assistant Director 8

9 Aware Home Research Institute Haus nimmt seine Bewohner wahr Identität Ort Aktivität Bewegungen Gesichtsausdruck 9

10 Aware Home Research Institute Untersuchen Probleme im Zusammenhang mit den eingesetzten Technologien Technisch Wirtschaftlich Ästhetisch Sozial 10

11 Pressure Sensing 11

12 Pressure Sensing - HVAC HVAC steht für Heating Ventilating Air conditioning Luftzirkulation Reguliert Gebäudetemperatur 12

13 HVAC - Einheit 13

14 HVAC - Einheit 14

15 15

16 Pressure Sensing - Funktionsweise Luftdrucksensoren am Luftfilter der HVAC- Einheit messen den statischen Druck. 16

17 Pressure Sensing Beispielmessung 17

18 Pressure Sensing - Vorteile Wenige Sensoren Einfache Installation und Wartung Nicht wahrnehmbar Skalierbar 18

19 Detecting Unique Electrical Events 19

20 DUEE - Funktionsweise Messen des Rauschens auf den Leitungen mit Hilfe eines Bandpassfilters. 20

21 DUEE - Funktionsweise 21

22 DUEE Beispielmessung 22

23 DUEE - Vorteile Fast überall einsetzbar Einfache Installation und Training Detektor kann beliebig angebracht werden Nicht wahrnehmbar 23

24 PowerLine Positioning 24

25 PLP - Funktionsweise 25

26 PLP - Funktionsweise Zwei Tongeneratoren mit unterschiedlicher Frequenz 33 und 447 khz An unterschiedlichen Orten im Haus Empfänger 26

27 PLP - Beispielmessung 27

28 PLP - Beispiel 28

29 PLP - Vorteile Fast überall einsetzbar Einfaches Training Tongeneratoren können an fast beliebigen Orten angebracht werden Sehr gute Erkennungsrate 29

30 Zuverlässigkeit und Probleme 30

31 Pressure Sensing Betriebsabhängige Erkennungsrate Ein: 75-80% Aus: 65% Schwankende Zuverlässigkeit Zusätzliche Sensoren Verbreitung von HVAC-Systemen Allgemein zunehmend 31

32 Detecting Unique Electrical Events Erkennungsrate: 85-90% Kleine Geräte erzeugen nur ein schwaches Rauschen. Äussere Störungsquellen Erfordern intelligentere Software Multi-Phasen-Installationen Aufwendige Phasenkopplung Ein Detektor pro Phase 32

33 PowerLine Positioning Erkennungsrate: 88-95% auf 3 Meter Detektor muss mitgetragen werden Wearable Computing Multi-Phasen-Installationen Aufwendige Phasenkopplung Zwei Tongeneratoren pro Phase Ältere Installationen weniger geeignet Erneuerung 33

34 Trainingsphase Machine-learning-Techniken K-Nearest Neighbour Support Vector Machines Unausweichlich Gleichzeitige Ereignisse äusserst problematisch 34

35 Privacy / Security The right to be let alone Louis Brandeis, 1890 Persönlichkeitsprofil Louis Dembitz Brandeis, Vorlieben Verhalten Kontrolle 35

36 Infrastructure Mediated Sensing Elektrosmog Kontrovers diskutiert Pro Gesundheitsschädigend Kontra Nocebo-Effekt Nicht ausreichend untersucht IMS 15. April 2008 Ansätze Probleme Peter Fazit 36

37 Fazit 37

38 Fazit Pressure Sensing Electrical Events PowerLine Positioning Installation Interaktion Kosten Erkennungsrate 38

39 Ende 39

40 Referenzen 1 Patel, S.N., Reynolds, M.S., Abowd, G.D. Detecting Human Movement by Differential Air Pressure Sensing in HVAC System Ductwork: An Exploration in Infrastructure Mediated Sensing. To appear in the Proceedings of Pervasive Sydney, Australia Patel, S.N., Robertson, T., Kientz, J.A., Reynolds, M.S., Abowd, G.D. At the Flick of a Switch: Detecting and Classifying Unique Electrical Events on the Residential Power Line. In the Proceedings of Ubicomp 2007, Innsbruck, Austria 40

41 Referenzen 2 Patel, S.N., Truong, K.N., and Abowd, G.D. PowerLine Positioning: A Practical Sub-Room-Level Indoor Location System for Domestic Use. In the Proceedings of Ubicomp 2006, Orange County, California, USA, 2006 digitalstromprojekt-seite: Aware Home Research Initiative: 41