项目精选 | 老龄化社会,WiFi助力实现智慧化养老
《项目精选》栏目汇集深圳市大数据研究院主要研究成果。针对市场痛点,研究院科学家们瞄准时代需求,聚焦前沿科技,充分发掘自身研究的价值和优势,通过技术创新为社会经济注入活力,为推进中国式现代化贡献智慧和力量。
本栏目相关项目,可通过联合攻关、合作拓展、技术委托等形式探索多方位的务实合作。
当年轻人还在思考“当我老了怎么办?”的时候,科技已经悄然装点了时代的舞台。很多人不知道,WIFI不仅能让你实现网上冲浪,还能在无形中为你的老年生活保驾护航。
图片来源:人类关怀计划
养老困局
随着老龄化程度的加深,养老已经作为新一代人关注的问题逐步闯入了大众视野。“最佳选择,当然是自己独住。一个是,不会给子女造成太重的负担,另外,本身也比较抵触去养老院”,谈及“未来如何养老”这个话题时,92后的博士生小浩有着较为坚定的见解。
实际上,在基于WIFI的室内行为感知系统研究团队做前期调研时,大多数80后、90后的受访者均表示,如果有条件,自己居家,子女能定期回家探望,是最理想的养老方式。不管是选择家庭养老,或是入住养老院等健康管理机构,老年人需要全面周到的养护的同时,也需要有个人生活的场景。
图片来源:《一切如你》电影剧照
然而,独立居住首当其冲的问题,就是进入老年阶段后身体机能的下降,导致的老年人生活上的困难。为了及时发现意外,目前老年人生活状况的识别和检测通过监控设备和可穿戴传感器等雷达硬件实现。这些技术具备良好的应用价值,同时也有一定的缺陷。例如,监控所使用的计算机视觉容易涉及用户隐私,并且通常只能在光照条件良好的情况下工作;可穿戴的传感器需要佩戴特定的设备,对于老年人来说使用起来较为不便;而如果用特定的雷达硬件进行大规模部署,很难把控成效的同时会带来较高的成本。
因此,深圳市大数据研究院信息系统大数据实验室团队通过研发基于WIFI的室内行为感知系统,以尝试破除这个养老困局。
Wi-Fi感知
现代社会人们对于网络的高需求推进了光纤到屋 (FTTR) 的普及,使得Wi-Fi热点进入到了居家场景中的每一个角落,包括厨房、浴室甚至厕所等。不需要传感器设备,就可以于室内场景中实现多设备低延迟的Wi-Fi感知信号协同处理。
在每家每户都能基本实现Wi-Fi覆盖的全场景背景下,信息系统大数据实验室的研究团队洞察到了Wi-Fi感知技术在家庭、室内等场景的人员活动检测的应用潜力,启动了“基于WiFi的室内人员行为感知系统”项目的研究。
该系统利用电磁波的反射特性,将接收到的信号特征与实际物体的状态建立联系,实现物体定位、行动识别等检测功能。
Wi-Fi感知基本原理
该系统可实现轻量化部署,无需随身携带,不会给人员的正常居家活动带来负担;未来的全屋光纤组网及边缘ONT分布式的设计,保证了检测结果能通过高可靠的网络回传至FTTR光网关;结合AI技术(如联邦学习、迁移学习),系统可以在保证家庭本地数据隐私的情况下,持续对房间内环境进行学习和模型的修正,提高识别精度。目前研究团队已完成了涵盖信号数据采集、入侵检测、定位与跟踪等相关的技术功能验证。
Wi-Fi感知系统架构示意图以及应用场景
面对未来老年人室内的生活场景,该系统有希望进一步实现跌倒检测、睡眠检测等行为和体征感知,从而更好地对老年人的动态进行看护。在安防领域,该系统具备人员入侵检测、贵重资产保护监控等应用价值。此外,在人机交互方面,该系统可通过进一步开发,应用于沉浸式体感游戏、手势控制等。
智慧养老
基于WiFi的室内人员行为感知系统给智慧养老提供了一个新的思路。在保障老年人健康的同时,更好地关注老年人隐私的保护、个体的尊重和身心关怀。
“科技使每一个个体都能受益”,对于项目团队来说,开展这样一个研究需要攻克非常多信号甄别、识别模型等关键的技术性问题,尽管过程是艰辛的,但他们在其中也受纯粹的科研初衷鼓舞着,不断为系统的进一步完善而努力。
当我们告知博士生小浩有这样一项技术时,他感到非常兴奋,养老不会是一道两难题。“我们年轻人经常在聊养老,是因为看到了从前老年人的养老困境,所以预判了养老院与居家养老的二选一问题。如果这个系统成功应用了,我想养老一定可以变成随心所欲的多选题,老年人不管什么时候在哪里养老都可以”。
“我们终将老去,我们毫不畏惧。”
如果您对该项目感兴趣,欢迎在微信公众号后台回复“Wi-Fi感知项目合作”与我们取得联系。
项目tips
名称:基于WiFi的室内人员行为感知系统
问题痛点:现有室内人员活动监测方案成本高、隐私保护性不强、难以大规模广泛应用
解决方案:基于现有WiFi设备,轻量化部署监测节点,不受光照条件制约,实现体征感知、行为识别、定位和跟踪等人员行为感知功能
重要影响:为安防、养老等应用场景提供了低成本、广覆盖、易部署的监测解决方案
核心团队成员:朱光旭、李航、李晓阳、蔡智捷、陈廷尉、孟繁一、李宵杰