Limpieza espaciotemporal de datos del sensor PIR para monitoreo del movimiento de personas mayores
Autores: Utsumi, Tomihiro; Arikawa, Masatoshi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Limpieza espaciotemporal de datos del sensor PIR para monitoreo del movimiento de personas mayores
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Marco de trabajo
Sensores PIR
Monitoreo de personas mayores
Precisión de datos
Seguimiento de movimiento
Localización interior
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio presenta un marco sólido diseñado para abordar las limitaciones de los sensores infrarrojos pasivos (PIR) en el monitoreo de personas mayores en el hogar, centrándose particularmente en las detecciones falsas y los tiempos ciegos del sensor, que comprometen la precisión de los datos. Aunque los sensores PIR son de bajo costo y preservan la privacidad, sus inexactitudes inherentes obstaculizan su uso en sistemas de monitoreo confiables. Para superar estos desafíos, proponemos un nuevo marco de limpieza de datos espacio-temporales que integra el seguimiento no determinista (NDT) y el ajuste de unión tardía (LBA). Este marco mejora la calidad y precisión de los datos del sensor filtrando falsos positivos y omisiones a través del análisis de la velocidad de caminata y la conectividad del sensor. Las simulaciones demostraron mejoras significativas en la precisión del seguimiento del movimiento, y experimentos del mundo real con tres participantes mayores validaron aún más la practicidad del marco. Los experimentos confirmaron que el método propuesto puede eliminar errores como falsos positivos y falsos negativos de los sensores PIR. Puede lograr una precisión del 90% en el seguimiento de los movimientos de las personas mayores, resaltando el potencial de este marco para ser aplicado en el mundo real. La principal contribución científica de esta investigación radica en el desarrollo de una solución de seguimiento interior escalable y no portátil que reduce la necesidad de matrices de sensores densas, lo que la hace rentable y adaptable a la infraestructura existente con modificaciones mínimas. Este marco contribuye al avance del campo de la localización interior y ofrece una solución confiable para sistemas de monitoreo basados en sensores, especialmente en el cuidado de personas mayores, abordando las necesidades urgentes de una población global envejecida.
Descripción
Este estudio presenta un marco sólido diseñado para abordar las limitaciones de los sensores infrarrojos pasivos (PIR) en el monitoreo de personas mayores en el hogar, centrándose particularmente en las detecciones falsas y los tiempos ciegos del sensor, que comprometen la precisión de los datos. Aunque los sensores PIR son de bajo costo y preservan la privacidad, sus inexactitudes inherentes obstaculizan su uso en sistemas de monitoreo confiables. Para superar estos desafíos, proponemos un nuevo marco de limpieza de datos espacio-temporales que integra el seguimiento no determinista (NDT) y el ajuste de unión tardía (LBA). Este marco mejora la calidad y precisión de los datos del sensor filtrando falsos positivos y omisiones a través del análisis de la velocidad de caminata y la conectividad del sensor. Las simulaciones demostraron mejoras significativas en la precisión del seguimiento del movimiento, y experimentos del mundo real con tres participantes mayores validaron aún más la practicidad del marco. Los experimentos confirmaron que el método propuesto puede eliminar errores como falsos positivos y falsos negativos de los sensores PIR. Puede lograr una precisión del 90% en el seguimiento de los movimientos de las personas mayores, resaltando el potencial de este marco para ser aplicado en el mundo real. La principal contribución científica de esta investigación radica en el desarrollo de una solución de seguimiento interior escalable y no portátil que reduce la necesidad de matrices de sensores densas, lo que la hace rentable y adaptable a la infraestructura existente con modificaciones mínimas. Este marco contribuye al avance del campo de la localización interior y ofrece una solución confiable para sistemas de monitoreo basados en sensores, especialmente en el cuidado de personas mayores, abordando las necesidades urgentes de una población global envejecida.