2015 Fiscal Year Annual Research Report
非電化製品のセンサ化による住宅住人管理・制御システムの構築
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15H02698
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
村尾 和哉 立命館大学, 情報理工学部, 助教 (50609295)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
寺田 努 神戸大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70324861)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | ユビキタスコンピューティング / センサ情報処理 / スマートホーム |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ユビキタス技術の発展により，環境にセンサを配置し，人の行動パターンに応じて機器を制御する空間が登場してきており，環境内の人物や動作の認識技術の重要性が高まっている．本研究では，トイレットペーパーホルダ，シャワーヘッド，ダイニングテーブルなど非電化製品に安価かつ小型のセンサを搭載して非電化製品のセンサ化を実現し，多変量解析や機械学習によって使用者識別および使用者状態推定を行い，住宅および住人を管理・制御するシステムの構築を目的とする．画像認識や音声処理を用いず，また機器の携帯や装着も必須としないため，本システムがユーザに与える心理的・肉体的負担は小さく，子供から高齢者までを対象とした持続可能性の高いシステムである．平成27年度は個別の空間におけるシステム（以下，個別システム）に関して目標を定め，個々のシステムの目標を達成するために１．および２．に取組んだ．
１．個別の空間における人物識別および状態推定
個別システムに関しては便所，浴室，玄関，台所，寝室，給湯室，談話室等，住宅やオフィスの構成要素である小規模な空間において，各空間に通常設置されていると考えられる備品や設備から採取可能なデータを調査した．その後，空間からデータを採取するためのセンサハードウェアの決定および個人識別と状態推定を行うデータ処理方式の決定を行った．
２．情報統合による住人情報データベースの構築
平成27年度は，各個別システムが出力する人物識別・状態推定情報および赤外線人感センサのシステムが出力する人物移動情報から構成されるデータベースの構築を行った．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
本研究では，トイレットペーパーホルダ，シャワーヘッド，ダイニングテーブルなど非電化製品に安価かつ小型のセンサを搭載して非電化製品のセンサ化を実現し，多変量解析や機械学習によって使用者識別および使用者状態推定を行い，住宅および住人を管理・制御するシステムの構築を目的としている．
平成27年度は個別の空間におけるシステム（以下，個別システム）に関して目標を定め，トイレットペーパホルダ，冷蔵庫，ダイニングテーブルにおける使用者識別および使用者状態推定システムを構築した．また，実際の生活において収集したデータを解析して住人情報データベースを構築した．
当初の計画ではデバイス設計・実装およびアルゴリズム開発・実装を行うことを目標としていたが，既に個別システムのβ版は完成しており，当初の予定では平成28年度第3Qに行う予定であったシステムの改良・デバッグおよび性能試験の段階に入っており，これらのことからも本研究課題は当初の計画以上に進展しているといえる．
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| Strategy for Future Research Activity |
平成28年度以降は，各個別システムの問題点抽出および方式改善を行うとともに，個別システムを統合したシステムの構築に向けての取組みを推進する．すべての個別システムを1つの住宅やオフィスに組込むには配線工事などを含めて多大な時間と費用を要するため，組込み前に統合システムのベータ版を平成29年度末までに構築する．ベータ版構築には実験住宅に既に組み込まれている機材や研究室内を改良した擬似住宅を用いる．また，センサの設置には電源とネットワークの配線が障壁となるため，Arduinoなどのマイクロコントローラ基板やRaspberryPiなどのシングルボードコンピュータ，モバイルバッテリ，無線コントローラを用いて，電源や情報コンセントがない場所でも容易に設置可能かつデータ採取可能なセンサデバイスを実装する．二度に渡る実証実験および性能評価を経て，本システムの有効性を確認し，様々なタイプの空間に適用可能なパッケージ化を行い，研究を完了する．実証実験に関しては住宅を用いて，実際の生活をシミュレートする．このシミュレーションでは実際の生活に沿ったデータを採取するために5人で最低でも10日間に渡って行う．研究代表者らは既にこの住宅において住み込みでデータ採取を行っており，正解データの記録方法などのノウハウを有している．本研究での提案機構は住宅内で完結するものを想定しているが，将来的には大規模な知識データベースを保持する遠隔地と住宅を接続した，より高度な住宅の実現を考えている．
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[Presentation] ハイブリッド屋内測位の相互的精度向上手法2015
Author(s)
宮崎和哉, 和田玲奈, 望月祐洋, 村尾和哉, 西尾信彦
Organizer
情報処理学会マルチメディア，分散，協調とモバイルシンポジウム(DICOMO 2015)論文集
Place of Presentation
ホテル安比グランド（岩手県八幡平市）
Year and Date
2015-07-09
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